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4.1: Prelúdio ao movimento em duas e três dimensões

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    Para dar uma descrição completa da cinemática, devemos explorar o movimento em duas e três dimensões. Afinal, a maioria dos objetos em nosso universo não se move em linhas retas; ao contrário, eles seguem caminhos curvos. De bolas de futebol chutadas às rotas de voo dos pássaros, aos movimentos orbitais dos corpos celestes e até o fluxo de plasma sanguíneo em suas veias, a maioria dos movimentos segue trajetórias curvas.

    Uma fotografia de nove jatos voando em formação.
    Figura\(\PageIndex{1}\): The Red Arrows é a equipe de exibição de acrobacias da Força Aérea Real Britânica. Com sede em Lincolnshire, Inglaterra, eles realizam shows de vôo de precisão em altas velocidades, o que requer medições precisas de posição, velocidade e aceleração em três dimensões. (crédito: modificação do trabalho de Phil Long)

    Felizmente, o tratamento do movimento em uma dimensão no capítulo anterior nos deu uma base sobre a qual construir, pois os conceitos de posição, deslocamento, velocidade e aceleração definidos em uma dimensão podem ser expandidos para duas e três dimensões. Considere os Red Arrows, também conhecidos como a equipe acrobática da Força Aérea Real do Reino Unido. Cada jato segue uma trajetória curva única no espaço aéreo tridimensional, além de ter uma velocidade e aceleração únicas. Assim, para descrever o movimento de qualquer um dos jatos com precisão, devemos atribuir a cada jato um vetor de posição exclusivo em três dimensões, bem como um vetor único de velocidade e aceleração. Podemos aplicar as mesmas equações básicas para deslocamento, velocidade e aceleração que derivamos em Movimento ao longo de uma linha reta para descrever o movimento dos jatos em duas e três dimensões, mas com algumas modificações, em particular, a inclusão de vetores.

    Neste capítulo, também exploramos dois tipos especiais de movimento em duas dimensões: movimento de projétil e movimento circular. Por fim, concluímos com uma discussão sobre o movimento relativo. Na foto de abertura do capítulo, cada jato tem um movimento relativo em relação a qualquer outro jato do grupo ou às pessoas que observam o show aéreo no solo.