Tudo está
em movimento, dependendo do referencial — seja a Terra, o Sol, o sangue do
nosso corpo ou os automóveis.
A física
mecânica estuda esses movimentos. Porém, ela se divide em três áreas:
a clássica, que estuda os movimentos do cotidiano; a relativista,
com os corpos com velocidades próximas à da luz; e a quântica, que
estuda os movimentos dentro do átomo.
É isso que veremos hoje, além de conferir as
fórmulas mais utilizadas nessas áreas e um experimento que causa
surpresa em quem o observa. Acompanhe!
O que é mecânica na física?
A mecânica, como foi comentado, estuda o
comportamento dos corpos em movimento. Assim, é possível determinar algumas
informações sobre um objeto, como a velocidade, a posição, a aceleração e a
força.
Para se ter uma ideia, a mecânica é utilizada para
explicar a movimentação dos planetas, para fazer o mapeamento do fluxo
sanguíneo e para estudar os movimentos das placas tectônicas. Ou seja, a
mecânica é importante para outras áreas do conhecimento, além da Física.
Física mecânica: fórmulas
Como a mecânica se desdobra em três áreas, veja as
fórmulas de cada uma delas separadas por cada segmento deste estudo!
Fórmulas de mecânica clássica
- deslocamento: ΔS = S – S0;
- velocidade escalar média: vm = ΔS/Δt;
- aceleração escalar média: am = Δv/Δt;
- equação horária do espaço (MU): S = S0 + v . t;
- função horária da velocidade (MUV): v = v0 + a . t;
- função horária do espaço (MUV): S = S0 + v0 . t + (a . t²)/2;
- equação de Torricelli: v² = v0² + 2 . a . ΔS;
- 2ª lei de Newton: F = m . a;
- Lei de Hooke: Fel = k . x;
- Força de atrito estático: Fate = μe . Fn;
- Força de atrito cinético: Fatc = μc . Fn;
- Força gravitacional: F = (G . M . m)/d²;
- 3ª lei de Kepler: r³/T² = constante;
- Momento da força: M = F . b;
- Trabalho: w = F . d . cos θ;
- Potência média: Potm = E/Δt;
- Quantidade de movimento: Q = m . v;
- Densidade: μ = m/V;
- Pressão: p = Fn/A;
- Pressão em uma coluna líquida: p = μ . g . h;
- Teorema de Pascal: F1/A1 = F2/A2;
- Teorema de Arquimedes: E = μ . v . g.
Fórmulas de mecânica
relativística
- Equação de correspondência de massa e energia: E = m . c².
Tipos de física mecânica
Como já foi citado, a mecânica se divide em três
grandes áreas. E é sobre cada uma delas que vamos falar agora.
Física mecânica clássica
A mecânica clássica é a mais vista no Ensino
Médio, em relação às outras duas. Nela estudamos os movimentos que acontecem no
cotidiano com uma velocidade bem menor que a da luz (3 x 10⁸ m/s).
Galileu Galilei, Johannes Kepler e Isaac Newton
foram os cientistas responsáveis pelas bases da mecânica clássica, que também é
conhecida como mecânica newtoniana. Sendo assim, ela se divide em dois
grandes assuntos: cinemática e dinâmica.
A cinemática estuda o comportamento dos
movimentos, como o Movimento Uniforme, o Movimento Uniformemente Variado
e o Movimento Circular.
Mas além disso, há a cinemática vetorial
e a cinemática escalar.
A primeira estuda os movimentos levando em consideração a direção e sentido
dos corpos, enquanto que a segunda não considera esses dois pontos.
Já a dinâmica estuda as forças, as quais são
responsáveis pelos movimentos. O foco principal dessa área são as Leis de Newton. Mas além delas, temos a gravitação, as colisões e a hidrostática.
Com a mecânica clássica calculamos a velocidade de
um automóvel, a pressão da água nas torneiras ou o lançamento de um foguete.
por Beatriz Abrantes
| ago 6, 2018
