Cinemática é uma das seções importantes da mecânica, que considera as leis do movimento dos corpos no espaço (as causas do movimento são estudadas pela dinâmica). Neste artigo, consideraremos uma das principais quantidades da cinemática, responderemos à pergunta: "O que é um caminho na física?"
O conceito de caminho
O que é um caminho na física? Este é um valor igual ao comprimento do segmento no espaço, que o corpo em estudo superou no curso de seu movimento. Para calcular a trajetória, é necessário conhecer não apenas as posições inicial e final do corpo, mas também a trajetória de seu movimento. A questão do que é um caminho na física pode ser respondida de forma diferente. Este valor é entendido como o comprimento da trajetória, ou seja, a linha imaginária ao longo da qual o corpo se moveu.
Caracteres diferentes são usados para indicar o caminho. Então, se estamos falando de movimento unidimensional, podemos usar o símbolo Δx, onde Δ significa uma mudança na coordenada x. Além deste símbolo, as letras s, l e h são frequentemente usadas para designar a quantidade considerada, as duas últimas significando comprimento e altura, respectivamente. entãoAssim, na cinemática, a letra s pode ser encontrada com mais frequência para designar um caminho.
Se é sabido que o corpo se move em linha reta no espaço tridimensional, e as coordenadas de sua posição inicial são conhecidas (x0; y 0; z0) e final (x1; y1; z 1), então o caminho pode ser determinado pela fórmula:
s=√((x1 - x0)2 + (y 1 - y0)2 + (z1 - z 0)2)
Fórmulas cinemáticas
Tendo considerado como o caminho é denotado na física e qual é esse valor, apresentamos algumas fórmulas cinemáticas que são usadas para calcular a característica estudada do movimento. Estas são as seguintes fórmulas:
s=v × t;
s=v0 × t ± a × t2 / 2
Aqui a primeira expressão corresponde à situação em que o corpo se move uniformemente em linha reta com velocidade v durante o tempo t. A segunda expressão é válida para movimento uniformemente acelerado, onde os símbolos v0 e a denotam a velocidade inicial e a aceleração, respectivamente. O sinal de mais deve ser usado se o corpo estiver acelerando e o sinal de menos se estiver desacelerando.
Exemplo de problema
Tendo analisado o que é um caminho na física, vamos resolver o seguinte problema. Um barco com velocidade de 13 km/h se move contra a corrente do rio por 1,5 horas de um ponto a outro. Que distância o barco percorre se a velocidade do rio é 3km/h?
Este é um problema clássico de aplicação da fórmula para o movimento uniforme de um corpo. A complexidade da tarefa é apenas determinar a velocidade real do barco. Como seu movimento ocorre contra a corrente, será igual à diferença: 13 - 3 \u003d 10 km / h. Agora resta substituir os valores conhecidosna fórmula para s e obter a resposta:
s=v × t=10 [km/h] × 1,5 [h]=15 km
Em problemas de cálculo de trajetórias, é necessário seguir as dimensões dos valores utilizados de velocidade, tempo e aceleração para evitar erros.
