Mecânica
Aprenda cinemática, dinâmica, leis de Newton, queda livre e movimento circular.
O que é Mecânica?
Mecânica é o ramo da Física que estuda o movimento dos corpos e as forças que atuam sobre eles.
1. Cinemática
Cinemática descreve o movimento sem se preocupar com as forças que o causam.
Grandezas físicas:
- Posição (x): local do corpo no espaço
- Deslocamento (Δx): diferença entre posição final e inicial
- Velocidade (v): variação da posição no tempo (v = Δx/Δt)
- Aceleração (a): variação da velocidade no tempo (a = Δv/Δt)
Tipos de movimento:
MRUA (Movimento Retilíneo Uniformemente Acelerado): aceleração constante
MUV (Movimento Uniformemente Variado): aceleração variável
Fórmulas do MRUA:
x = x₀ + v₀t + at²/2
v² = v₀² + 2a(x − x₀)
Um carro parte do repouso (v₀=0) e acelera a 2 m/s². Qual sua velocidade após 5 segundos?
v = 0 + 2 × 5 = 10 m/s
2. Dinâmica
Dinâmica estuda as forças que causam ou modificam o movimento.
Forças fundamentais:
- Peso (P): P = mg (força da gravidade)
- Elasto: força de molas (Fe = kx)
- Atrito: força que se opõe ao movimento
- Normal: força de reação do apoio
Medidas de Força:
3. Leis de Newton
1ª Lei (Inércia):
"Todo corpo permanece em repouso ou em movimento retilíneo uniforme, a menos que uma força externa atue sobre ele."
2ª Lei (F = m × a):
"A aceleração de um corpo é diretamente proporcional à força resultante e inversamente proporcional à sua massa."
Uma força de 10 N atua em um corpo de 2 kg. Qual a aceleração?
a = F/m = 10/2 = 5 m/s²
3ª Lei (Ação e Reação):
"Para toda ação existe uma reação de mesma intensidade, mesma direção e sentido oposto."
4. Queda Livre
Queda livre é o movimento de um corpo sob ação exclusiva da gravidade (sem resistência do ar).
h = gt²/2
v² = 2gh
Uma pedra é lançada de uma altura de 20 m. Quanto tempo leva para cair?
20 = 10 × t²/2 → t² = 4 → t = 2 segundos
5. Movimento Circular
Movimento de um corpo que percorre uma trajetória circular.
Grandezas:
- Período (T): tempo para dar uma volta completa
- Frequência (f): número de voltas por segundo (f = 1/T)
- Velocidade angular (ω): ω = 2π/T = 2πf
Uma roda de 1 m de raio gira em 4 segundos. Qual a velocidade linear?
v = 2π × 1 / 4 = 1,57 m/s
Resumo
- Cinemática: descreve o movimento (MRU, MRUA)
- Dinâmica: estuda as forças (peso, normal, atrito)
- 1ª Lei: inércia (corpos permanecem em estado de movimento)
- 2ª Lei: F = m × a
- 3ª Lei: ação e reação
- Queda livre: h = gt²/2 (g ≈ 10 m/s²)
- Movimento circular: v = 2πr/T
Curiosidades
- Newton descobriu a gravidade ao ver uma maçã cair (lenda famosa).
- Na Lua, a gravidade é 6 vezes menor que na Terra (g ≈ 1,6 m/s²).
- O som viaja a 340 m/s no ar, mas não se propaga no vácuo.
- A velocidade da luz é 300.000 km/s -- a maior velocidade do universo.
Dicas de Estudo
Memorize as Fórmulas
F = m × a, v = gt, h = gt²/2
Identifique o Tipo de Movimento
MRU (vel. constante) ou MRUA (acel. constante)?
Resolva Problemas
Pratique com exercícios de cada tipo de movimento.
Use o Quiz
Teste seus conhecimentos regularmente.
Exercícios Práticos
Resolva os exercícios abaixo. Clique na alternativa correta para verificar sua resposta.
Quiz: Mecânica
Simulado: Mecânica
Teste seus conhecimentos com 10 questões no estilo ENEM. Você tem 20 minutos para responder.
Simulado de Física
Gabarito com Explicações
O gabarito será exibido após você completar o Quiz ou o Simulado.
Perguntas Frequentes (FAQ)
É a tendência de um corpo permanecer em seu estado de movimento (repouso ou velocidade constante) caso nenhuma força externa atue.
Aproximadamente 9,8 m/s² (≈ 10 m/s² para cálculos simples).
"Para toda ação existe uma reação de mesma intensidade, mesma direção e sentido oposto."
Porque a aceleração da gravidade é a mesma para todos (g ≈ 10 m/s²), independente da massa.
Movimento Retilíneo Uniforme: velocidade constante, sem aceleração.
F = m × a (Força = massa × aceleração). Unidade: Newton (N).