Cinemática
Ponto Material (Partícula)
Em cinemática, um corpo é representado por um ponto geométrico quando suas dimensões forem desprezíveis em relação à extensão da trajetória por ele descrita. Neste caso, o ponto geométrico é chamado ponto material.
Exemplo: Considere um automóvel em duas situações de movimento. Quando este automóvel fizer manobras dentro de uma garagem, ele não pode ser encarado como um ponto material, porque devemos levar em conta o seu comprimento, largura e a altura para que não haja colisão.
Mas quando este carro fizer o percurso de 20 km entre duas cidades A e B, como ilustra a figura a seguir, ele pode ser considerado um ponto material, porque seus 4 m de comprimento tornam-se desprezíveis se comparados aos 20000 m de percurso.
Quando consideramos um corpo em rotação, por exemplo, uma esfera girando em torno de um eixo que passa por seu centro, os pontos descrevem um trajetória circular de diâmetro menos ou igual(no equador) ao diâmetro da própria esfera. Desprezar as dimensões de esfera nos levaria a desprezar as trajetórias, desaparecendo a análise das posições. Nesse caso, devemos forçosamente considerar as dimensões do corpo.
Exemplo: Considere um automóvel em duas situações de movimento. Quando este automóvel fizer manobras dentro de uma garagem, ele não pode ser encarado como um ponto material, porque devemos levar em conta o seu comprimento, largura e a altura para que não haja colisão.
Mas quando este carro fizer o percurso de 20 km entre duas cidades A e B, como ilustra a figura a seguir, ele pode ser considerado um ponto material, porque seus 4 m de comprimento tornam-se desprezíveis se comparados aos 20000 m de percurso.
Quando consideramos um corpo em rotação, por exemplo, uma esfera girando em torno de um eixo que passa por seu centro, os pontos descrevem um trajetória circular de diâmetro menos ou igual(no equador) ao diâmetro da própria esfera. Desprezar as dimensões de esfera nos levaria a desprezar as trajetórias, desaparecendo a análise das posições. Nesse caso, devemos forçosamente considerar as dimensões do corpo.
Sistema de referência
Quando dizemos que um objeto está em movimento, isto significa que sua posição está mudando com o passar do tempo. No entanto, é fácil constatar que o conceito de movimento é relativo, isto é, um objeto pode estar em movimento em relação a um outro mas pode estar em repouso em relação a um terceiro objeto.
Consideremos uma xícara sobre uma mesa de um vagão-restaurante que se encontra movimento. Em relação ao vagão, a xícara (e a mesa) está em repouso (e assim ela é vista pelos passageiros). No entanto, em relação à Terra, a xícara está em movimento.
Percebe-se aqui a importância de um sistema tido como a referência para o estudo do movimento dos objetos e, portanto, no estudo da Mecânica.
Além de o conceito de movimento ser relativo (isto é, depender do sistema de referência), outras grandezas físicas são também relativas. Esse é o caso da posição de uma partícula. Einstein foi o primeiro a perceber que o intervalo de tempo entre a ocorrência de dois eventos é igualmente uma grandeza relativa, ao contrário do que é suposto na Mecânica Clássica.
A Terra muitas vezes é empregada como um sistema de referência. A posição de um navio no oceano, por exemplo, pode ser determinada atribuindo-se a ele a sua latitude e longitude.
O ideal é adotarmos um sistema de referência que esteja "fixo". Como veremos depois, sistemas em movimento não uniforme são sistemas não muito convenientes, pois neles surgem forças ditas não inerciais dificultando assim o estudo do movimento. Pelo fato de a Terra estar em movimento de rotação e translação, tem-se que admitir que ela não é um bom referencial.
Nesse sentido, o Sol é melhor e, por isso, ele é tido na Astronomia como um sistema de referência melhor do que a Terra.
Consideremos uma xícara sobre uma mesa de um vagão-restaurante que se encontra movimento. Em relação ao vagão, a xícara (e a mesa) está em repouso (e assim ela é vista pelos passageiros). No entanto, em relação à Terra, a xícara está em movimento.
Percebe-se aqui a importância de um sistema tido como a referência para o estudo do movimento dos objetos e, portanto, no estudo da Mecânica.
Além de o conceito de movimento ser relativo (isto é, depender do sistema de referência), outras grandezas físicas são também relativas. Esse é o caso da posição de uma partícula. Einstein foi o primeiro a perceber que o intervalo de tempo entre a ocorrência de dois eventos é igualmente uma grandeza relativa, ao contrário do que é suposto na Mecânica Clássica.
A Terra muitas vezes é empregada como um sistema de referência. A posição de um navio no oceano, por exemplo, pode ser determinada atribuindo-se a ele a sua latitude e longitude.
O ideal é adotarmos um sistema de referência que esteja "fixo". Como veremos depois, sistemas em movimento não uniforme são sistemas não muito convenientes, pois neles surgem forças ditas não inerciais dificultando assim o estudo do movimento. Pelo fato de a Terra estar em movimento de rotação e translação, tem-se que admitir que ela não é um bom referencial.
Nesse sentido, o Sol é melhor e, por isso, ele é tido na Astronomia como um sistema de referência melhor do que a Terra.