Física - Aula 01

Sistema Internacional de Unidades (SI)

Em física chamamos de grandeza aquilo que pode ser medido, como por exemplo, velocidade, tempo, massa e força. Portanto, podemos dizer que tudo que pode ser medido é uma grandeza. Embora saibamos que existem dezenas de grandezas físicas, alguns padrões e definições são estabelecidos para um número mínimo de grandezas fundamentais. A partir das grandezas denominadas fundamentais é que são definidas unidades para as demais grandezas, ditas grandezas derivadas.

Dessa forma, da grandeza fundamental comprimento, cuja unidade é o metro, definem-se unidades derivadas, como área (metro quadrado) e volume (metro cúbico). Duas grandezas fundamentais comprimento e tempo definem a unidade de velocidade e aceleração.

Até meados de 1960 em todo mundo havia vários sistemas de unidades de medida, ou seja, existiam diferentes unidades fundamentais, que originavam inúmeras unidades derivadas. Por exemplo, as grandezas força e velocidade possuíam cerca de uma dezena de unidades diferentes em uso. De certa forma, essa grande quantidade de unidades fundamentais atrapalhava o sistema de medidas, já que eram diferentes em cada região. Por conta dessa divergência de unidades fundamentais, foi que a 11a Conferência Geral de Pesos e Medidas (CGPM) criou o Sistema Internacional de Unidades (SI) com o objetivo de eliminar essa multiplicidade de padrões e unidades.

O sistema (SI) criado pela CGPM deveria estabelecer a cada grandeza somente uma unidade. O acordo quanto à utilização de apenas uma unidade foi realizado em 1971, na 14a CGPM. Nessa conferência foram selecionadas as unidades básicas do SI: metro, quilograma, segundo, ampère, kelvin, mol e candela, correspondentes às grandezas fundamentais: comprimento, massa, tempo, intensidade de corrente elétrica, temperatura, quantidade de matéria e intensidade luminosa.

Do mesmo modo, foram estabelecidos os seus símbolos, unidades derivadas, unidades suplementares e prefixos. O progresso científico e tecnológico tem possibilitado a redefinição dos padrões dessas grandezas. A tabela abaixo nos mostra as unidades de base do SI, bem como seus símbolos.

Cinemática Escalar

A cinemática escalar estuda o movimento realizado pelos corpos sem se preocupar com suas causas.

                 
Trajetória percorrida por um móve



Cinemática escalar é um ramo da física, especificamente da mecânica, que estuda o movimento realizado pelos corpos, sem se preocupar com suas causas.

Ponto Material
É todo corpo cujas dimensões são desprezíveis em relação a um dado referencial.

Exemplo: um transatlântico atravessando o Oceano Pacífico se torna uma partícula quando comparado à dimensão do Oceano. Essa partícula não impede que algum tipo de estudo seja feito nesse oceano.

Corpo Extenso
É a interferência de um corpo cujas dimensões atrapalham o estudo de determinado fenômeno.

Exemplo: o mesmo transatlântico do exemplo anterior, agora ancorado em um porto. Para este caso, as dimensões do transatlântico não podem ser desprezadas, porque agora estão sendo comparadas às dimensões do porto.

Referencial
Também conhecido como sistema de referência, é um corpo ou um ponto que adotamos como referência para então analisarmos determinado fenômeno capaz de identificar se um corpo está em repouso ou em movimento.

O referencial que adotamos com maior frequência é a Terra.

Repouso
O repouso acontecerá sempre que um corpo não mudar sua posição em relação a um dado referencial.

Exemplo: uma pessoa sentada dentro de um ônibus encontra-se em repouso em relação à outra pessoa sentada ao seu lado, ou outra que também esteja dentro do mesmo ônibus.

Movimento
Movimento existe quando o corpo analisado muda de posição no decorrer do tempo, em relação a um dado referencial.

Exemplo: pássaros voando, pessoas andando nas ruas e nas estradas, etc.

OBS.: Não existem repouso e movimento absolutos, pois tudo irá depender do referencial adotado. 

Trajetória
É uma linha formada pela união de todas as posições que podem ser ocupadas por um móvel durante o seu movimento. Essa trajetória também depende do referencial adotado.

Em resumo, trajetória é o caminho descrito pelo móvel.

Ex.: um avião que apresenta velocidade constante. Em determinado momento, ele abandona uma carga qualquer. Essa carga cairá obedecendo a uma trajetória, mas a trajetória apresentada pela carga em queda livre dependerá do observador. Nesse caso, ele é o referencial.

Para um observador dentro do avião, a carga abandonada terá uma trajetória retilínea, ou seja, uma trajetória em linha reta.
Já para um observador na Terra, a trajetória do objeto será curvilínea, ou seja, a trajetória será uma curva.

Espaço de um móvel
É um número real que permite a localização do móvel em sua trajetória, ou seja, é o valor algébrico da distância entre o móvel e a origem dos espaços.

Deslocamento Escalar
É a medida que representa a distância entre as posições inicial e final, ou seja, é a mudança de posição de um móvel sobre uma trajetória.

Distância Percorrida
É a soma dos valores absolutos dos deslocamentos parciais.

Velocidade Escalar Média
É a rapidez com que o móvel realiza um percurso. Matematicamente é representada pela equação:
 

Onde:
Vm = velocidade média
ΔS = variação do espaço
Δt = variação do tempo

Velocidade Escalar Instantânea
É a rapidez com que o móvel realiza um percurso em determinado instante, ou seja, em um tempo específico, em que não há variações para esse tempo.

Movimento Uniforme
É quando o móvel percorre distâncias iguais em intervalos de tempo iguais, obedecendo à regra de que a velocidade instantânea seja igual à velocidade média em qualquer intervalo de tempo.

Função Horária das Posições
É uma equação matemática do 1º grau que calcula a posição do corpo no decorrer do tempo sobre uma determinada trajetória.
 

Onde:
S = espaço final
So = espaço inicial
v = velocidade
t = tempo

Sentido Progressivo
Quando o móvel se desloca no mesmo sentido crescente da trajetória indicada.

Sentido Retrógrado
Quando o móvel se desloca no sentido contrário ao indicado pela trajetória.