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Conceitos de Física

Cinemática, parte da mecânica que se ocupa da descrição do movimento e não de suas causas, que são estudadas pela dinâmica.

Na mecânica clássica, o movimento de um corpo é descrito por meio de três funções do tempo: a posição em relação a um referencial, a velocidade e a aceleração. Em princípio, dada a aceleração do corpo como função do tempo, podemos determinar sua velocidade em qualquer instante e depois sua posição. 

Os movimentos encontrados na natureza são inúmeros e, na maioria das vezes, combinações extremamente complexas de translações e rotações. 

Esse é o caso de uma bola de futebol chutada com efeito, cujo exemplo mais célebre é a "folha seca" do mestre Didi, assim chamada porque o movimento da bola assemelhava-se ao de uma folha caindo ao sabor do vento. 

Movimentos desse tipo exigem uma descrição matemática sofisticada que muitas vezes só é possível com auxílio de computadores de grande capacidade de processamento. Alguns movimentos, porém, são relativamente simples e podem ser estudados com métodos simples. 
É o caso, por exemplo, do movimento retilíneo uniforme (MRU), do movimento retilíneo uniformemente variado (MRUV), ou do movimento circular uniforme (MCU). Ver Movimento retilíneo.

Movimento retilíneo, é aquele em que a trajetória descrita por um corpo no espaço é uma linha reta. Um automóvel que se desloca em uma estrada retilínea com velocidade constante está animado de um tipo particular de movimento retilíneo.

Uma pedra que cai verticalmente em queda livre também está em movimento retilíneo, embora este não seja uniforme pois a aceleração da gravidade faz com que a velocidade não fique constante. Há vários tipos de movimento retilíneo. Se a velocidade do corpo permanece constante como no primeiro exemplo, o movimento é dito retilíneo uniforme (M. R. U.). 

Se a velocidade do corpo variar de modo uniforme, isto é, se o corpo estiver animado de uma aceleração constante, como no segundo exemplo acima, o movimento será chamado de uniformemente variado (M. R. U. V.). 
No entanto, a maior parte dos movimentos não acontece com velocidade ou aceleração constantes, e são na verdade muito complexos. 

O conhecimento desses dois movimentos básicos, porém, facilita em muito o estudo dos movimentos mais complexos.

Mecânica, ramo da física que se ocupa do movimento dos objetos e de suas respostas às forças. As descrições do movimento começam com uma definição cuidadosa de grandezas como o movimento, o tempo, a velocidade, a aceleração, a massa e a força. 
Pode ser dividida em dois grandes ramos: cinemática e dinâmica.

A cinemática ocupa-se da descrição do movimento, sem levar em conta suas causas. Existem vários tipos especiais de movimento fáceis de descrever. Em primeiro lugar, aquele no qual a velocidade é constante: a distância d percorrida é igual ao produto da velocidade pelo tempo: d = vt. Outro tipo especial é aquele no qual se mantém constante a aceleração. 

A distância percorrida é d = yat2. 
O movimento circular é outro tipo de movimento simples. Ocorre se um objeto se move com velocidade linear constante, mas a aceleração forma sempre um ângulo reto com sua velocidade: a aceleração está dirigida para o centro do círculo e se denomina aceleração normal ou centrípeta (Força centrípeta). Seu valor é a = v2/r.

A dinâmica estuda como e por que os objetos se aceleram, para o que tem de definir a força e a massa. Estas podem definir-se em função de um destes dois efeitos: uma força pode deformar algo, como uma mola, ou acelerar um objeto. Se um objeto está em equilíbrio, a força total e o momento total exercidos sobre ele devem ser zero (ver Momento de força). 

As três leis do movimento formuladas por Newton estabeleceram as bases da dinâmica. A primeira afirma que, se a soma vetorial das forças que atuam sobre um objeto é zero, o objeto permanecerá em repouso ou seguirá se movendo em velocidade constante. 
A segunda postula que a aceleração será proporcional à magnitude da força total e terá a mesma direção e o mesmo sentido desta. A constante de proporcionalidade é a massa m do objeto F = ma. 

No Sistema Internacional de unidades, a aceleração é medida em metros por segundo ao quadrado; a massa m se mede em quilogramas, e a força F, em newtons. 
A terceira lei diz que, quando um objeto exerce uma força sobre outro, este outro exerce também uma força sobre o primeiro. Esta, chamada força de reação, deve ter a mesma grandeza, mas sentido oposto.

A magnitude denominada energia une todos os ramos da física. No âmbito da mecânica, deve-se aplicar energia para realizar trabalho; o trabalho é definido como o produto da força pela distância que percorre um objeto na direção da força. A energia e o trabalho são expressos na mesma unidade, como, por exemplo, joules ou ergs.

Momento de força, em física, medida do efeito de rotação causado por uma força. É igual à grandeza da força multiplicada pela distância ao eixo de rotação, medida perpendicularmente à direção da força (Alavanca). 

Em vez de descrever a dinâmica de rotação em função do momento das forças, pode-se fazê-lo com base em pares de forças. Um par de forças é um conjunto de duas forças iguais e de sentido contrário aplicadas em pontos diferentes.

A Cinemática vetorial, parte da mecânica que se ocupa da descrição do movimento utilizando vetores: soma, diferença de vetores para calculos de posição, deslocamento, velocidade instantânea, velocidade média etc., através do módulo da velocidade.