Física mecânica: saiba tudo sobre o movimento dos corpos! 1º Texto II Bimestre

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