O estudo do movimento pode ser considerado como o
ponto de partida para o que chamamos hoje de Ciências
da Natureza
Ao voltar seus olhos (e pensamentos) para os céus, os homens, através dos tempos, perceberam que a maioria das luzes formavam figuras nos céus e que estas se mantinham com o mesmo formato ao longo das estações.
Porém, algumas poucas luzes (planetas, que, em grego, quer dizer estrelas errantes) mudavam constantemente de posição, sempre se movendo ao longo de uma estreita faixa no céu, a mesma faixa na qual se moviam o Sol e a Lua.
A busca da compreensão desse fenômeno da natureza, com a criação de teorias para as causas desses movimentos e com a previsão do horário e do local de surgimento de determinado astro, marcou o início do árduo esforço do pensamento humano para construir um modelo do mundo onde vivemos. O estudo do movimento dos corpos celestes e, posteriormente, o estudo dos objetos na superfície da Terra deram início à chamada Revolução Científica.
Didaticamente, dividimos o estudo dos movimentos em duas partes, uma associada aos movimentos e suas causas, a Dinâmica, e outra associada à descrição dos movimentos, a Cinemática. Este módulo é dedicado à descrição dos movimentos mais simples e envolve o estudo de grandezas como posição, velocidade, trajetória, entre outras. Neste módulo, iniciaremos o estudo da Cinemática, abordando o movimento
com velocidade constante.
Posição e trajetória
Se o planeta Júpiter fosse uma esfera oca, caberiam dentro dele cerca de 1 000 planetas Terra, aproximadamente. Apesar disso, quando visto da Terra, a olho nu, Júpiter não passa de uma bela “estrela” brilhante.
Quando a dimensão dos corpos envolvidos na descrição de um movimento (os móveis) não for importante para a análise da situação, esses corpos serão chamados de pontos materiais, em oposição ao termo corpos extensos. Desse modo, Júpiter é considerado um ponto material, quando desejamos prever e observar o instante de seu nascimento no horizonte, em um determinado dia.
Mas para entender por que o cometa Shoemaker-Levy 9, em 1994, se desintegrou em vários pedaços antes de colidir com Júpiter (pontos escuros da figura a seguir), temos de considerá-lo condensado como um corpo extenso.
Apresentamos a seguir dois conceitos que estão intimamente associados: posição e trajetória. Ao pensarmos em um dos conceitos, o conectamos imediatamente ao outro.
Denominamos de trajetória o conjunto de posições sucessivas ocupadas por um móvel. Para que possamos localizar a posição de um móvel no espaço, podemos utilizar vários métodos.
Referencial e a forma da Trajetória
Responda rápido: você está em repouso ou em movimento no momento em que está lendo este trecho do texto? Caso você tenha pensado bem, provavelmente respondeu…
depende. A noção de movimento ou de repouso é sempre relativa a outro objeto. Estamos em repouso em relação à cadeira em que estamos sentados, mas estamos em
movimento em relação a alguém que se encontra na Lua, em uma estação orbital ou em um carro que passa na rua. O corpo em relação ao qual identificamos se um objeto encontra-se ou não em movimento é denominado referencial ou sistema de referência. Na maioria dos exemplos citados em nosso curso, e em nosso cotidiano, utilizamos o solo (Terra) como nosso sistema de referência. De tão utilizado como sistema de referência, muitos o consideram condesado como um sistema absoluto, mas isso não é correto. Movimento e repouso são sempre conceitos relativos. Se a posição de um objeto variar em relação a um determinado referencial, à medida que o tempo passa, então esse objeto encontra-se em movimento em relação a esse referencial. Assim como o movimento e o repouso são conceitos relativos, a trajetória observada de um objeto em movimento também o é. O movimento de um corpo, visto por um
determinado observador, depende do referencial em que se encontra esse observador. Por exemplo, considere um trem que está passando em uma estação. Para um passageiro do trem uma a lâmpada fixa no teto do vagão, está parada. Entretanto,
essa mesma lâmpada está em movimento para o guarda que se acha na plataforma.
O mesmo raciocínio pode ser usado para o estudo da trajetória de um corpo. Por exemplo, na situação anterior, imagine que a lâmpada se desprenda do teto e caia em
direção ao piso do trem. Em relação ao referencial da estação, a lâmpada continuará se movendo para a direita, com a mesma velocidade do trem. Na direção vertical, a velocidade da lâmpada aumentará durante a queda.
O resultado dessa composição de movimentos é que o guarda enxerga a lâmpada caindo e se deslocando para a direita, segundo uma trajetória curvilínea. Como o passageiro dentro do trem se movimenta para a direita com a mesma velocidade horizontal da lâmpada e do trem, ele vê a lâmpada caindo verticalmente. Exploraremos situações como essa, de forma mais detalhada, quando abordarmos o estudo da composição de movimentos.
Espaço de Carlos Dionata 