3: Cinemática bidimensional
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- 3.0: Prelúdio da cinemática bidimensional
- O movimento não confinado a um avião, como um carro seguindo uma estrada sinuosa na montanha, é descrito pela cinemática tridimensional. Tanto a cinemática bidimensional quanto a tridimensional são extensões simples da cinemática unidimensional desenvolvida para o movimento em linha reta no capítulo anterior. Essa extensão simples nos permitirá aplicar a física a muitas outras situações e também produzirá insights inesperados sobre a natureza.
- 3.1: Cinemática em duas dimensões - uma introdução
- Um velho ditado afirma que a menor distância entre dois pontos é uma linha reta. As duas pernas da viagem e o caminho em linha reta formam um triângulo reto.
- 3.2: Adição e subtração de vetores - métodos gráficos
- Um vetor é uma quantidade que tem magnitude e direção. Deslocamento, velocidade, aceleração e força, por exemplo, são todos vetores. Em movimentos unidimensionais ou em linha reta, a direção de um vetor pode ser dada simplesmente por um sinal de mais ou menos. Em duas dimensões (2-d), no entanto, especificamos a direção de um vetor em relação a algum quadro de referência (ou seja, sistema de coordenadas), usando uma seta com comprimento proporcional à magnitude do vetor e apontando na direção do vetor.
- 3.3: Adição e subtração de vetores - métodos analíticos
- Os métodos analíticos de adição e subtração vetorial empregam geometria e trigonometria simples em vez da régua e do transferidor de métodos gráficos. Parte da técnica gráfica é mantida, porque os vetores ainda são representados por setas para facilitar a visualização. No entanto, os métodos analíticos são mais concisos, precisos e precisos do que os métodos gráficos, que são limitados pela precisão com a qual um desenho pode ser feito.
- 3.4: Movimento do projétil
- O movimento do projétil é o movimento de um objeto lançado ou projetado no ar, sujeito apenas à aceleração da gravidade. O objeto é chamado de projétil e seu caminho é chamado de trajetória. O movimento dos objetos que caem é um tipo simples e unidimensional de movimento de projétil no qual não há movimento horizontal. Nesta seção, consideramos o movimento bidimensional do projétil, como o de uma bola de futebol ou outro objeto para o qual a resistência do ar é insignificante.
- 3.5: Adição de velocidades
- Velocidades em duas dimensões são adicionadas usando as mesmas técnicas de vetores analíticos. A velocidade relativa é a velocidade de um objeto observada a partir de um determinado quadro de referência e varia dramaticamente com o quadro de referência. A relatividade é o estudo de como diferentes observadores medem o mesmo fenômeno, particularmente quando os observadores se movem em relação um ao outro. A relatividade clássica é limitada a situações em que a velocidade é inferior a cerca de 1% da velocidade da luz (3000 km/s).