Movimento Relativo Unidimensional
Produzido por Ludovic BeghinTeoria
Imagina a seguinte situação, você está no ônibus indo para a faculdade junto com um amigo que está sentado no banco do seu lado. Vocês avistam uma amiga parada no ponto esperando o ônibus, mas o motorista passa direto no ponto sem parar a uma velocidade de . Qual é a velocidade do seu amigo no seu referencial? E no referencial da sua amiga, que está no ponto?
Aqui surge uma nova pergunta, com um novo conceito, o referencial.
Referencial
O referencial é a referência que você escolhe para o movimento ou seja, depende de quem observa.
Vamos voltar então para o exemplo do ônibus.
No seu referencial, ou seja, para você o seu amigo está sempre na mesma posição, que é do seu lado. O que isso quer dizer? Significa que ele está parado em relação a você.
No entanto, se usarmos a amiga de vocês como referencial, você e seu amigo passaram por ela com uma velocidade de . Para ela vocês estão se movendo.
Então tanto a velocidade quanto o deslocamento dependem do referencial.
Movimento Relativo
Quando utilizamos um referencial que não está parado, ou seja, com , chamamos o movimento do corpo estudado de movimento relativo, pois vamos estudar seu movimento relativo a outro corpo.
Ué, mas quando utilizamos um referencial parado, ainda sim não estamos fazendo um movimento relativo a esse referencial?? Sim, mas o movimento em relação a um corpo parado é o padrão e por isso damos o nome de movimento relativo o movimento em relação a um corpo em movimento.
No movimento relativo, podemos ter todos os dados relativos a um referencial. Quero dizer que podemos ter a posição relativa, a velocidade relativa e até aceleração relativa.
No exemplo de você e seu amigo no ônibus, temos que a posição dele em relação a você é zero, pois ele está do seu lado, mas em relação a menina no ponto de ônibus seria de alguns metros alguns segundos depois que o motorista passou pelo ponto.
A velocidade dele em relação a você é zero, pois ele está parado do seu lado, mas em relação a menina a velocidade dele seria .
Já a aceleração seria zero em ambos os referenciais, pois seu amigo não está variando a velocidade em nenhum dos referenciais.
Movimento relativo em uma dimensão
Pra entender o movimento relativo vamos começar com o movimento em uma dimensão, vamos dar uma olhada nesse exemplo:
Imagina que temos dois corredores com as velocidades indicadas na figura.
Com que velocidade o corredor azul se aproxima do corredor vinho (também conhecido como velocidade do corredor azul em relação ao corredor vinho)? Após calcular a velocidade, calcule também a posição relativa do corredor azul em relação ao corredor vinho para o tempo se o espaço entre eles é metros e a velocidade deles é constante.
De novo apareceu a expressão “em relação a”, isso quer dizer o que? Que vamos usar o que aprendemos de movimento relativo! Se liga no bizu:
Para calcular a velocidade relativa em uma dimensão, podemos usar a fórmula.
Onde é a velocidade do objeto em relação a um referencial parado, é a velocidade de em relação ao mesmo referencial e é a velocidade de em relação a .
Lembre sempre dos sinais do movimento unidimensional, o sinal DEVE entrar no valor da velocidade.
Como o corredor azul está correndo para direita e o corredor vinho para a esquerda,
Vamos usar a fórmula,
O corredor azul se aproxima com velocidade de .
E a posição? A gente calcula de forma bem parecida.
Onde é a posição do objeto em relação a um referencial parado, é a posição de em relação ao mesmo referencial e é a posição de em relação a .
Lembrando que:
E como a gente tá querendo a posição do corredor azul em relação ao corredor vinho, o nosso referencial está no corredor vinho, assim para o corredor vinho
O corredor azul começa na posição e se aproxima do corredor vinho, sendo assim seu espaço será dado por:
E como a velocidade tá no sentido oposto, o sinal deve entrar aqui!
Aplicando a fórmula para o ponto final teremos:
Podemos extender a fórmula que terminamos de aprender para aceleração.
Vamos agora praticar com alguns exercícios!!!