FÍSICA I

CAPÍTULO 5 – Relatividade Galileana

FIS01066

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CAPÍTULO 5

MOVIMENTO RELATIVO

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CAPÍTULO 5 – MOVIMENTO RELATIVO

Tudo depende do referencial adotado...

Referenciais Inerciais 🡪 sistemas de referência em que corpos livres (não atuam forças resultantes sobre eles) sempre mantém seu estado de movimento inalterado : repouso ou em MRU

(princípio de inércia de Galileu)

​

* Um referencial em movimento uniforme relativo a um inercial também é inercial!

Para a maioria das aplicações, a Terra é, em boa aproximação, um referencial inercial

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CAPÍTULO 5 – MOVIMENTO RELATIVO

5.1 – Movimento relativo em 1D:

Azulzinho parado na calçada (fixo em relação à Terra)

Ônibus D43 (acelerado em relação à Terra)

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x

y

x

y

Azulzinho

Referencial “Fixo”

Carro

Referencial “Móvel”

D43

“Partícula”

0

0

x_P-F

x_P-M

x_M-F

CAPÍTULO 5 – MOVIMENTO RELATIVO

Em qualquer instante de tempo, será válida a relação:

A posição de uma partícula “P” medida em relação à um referencial “Fixo” é igual à soma da posição de “P” medida em relação à um referencial “Móvel” com a posição do referencial “Móvel” em relação ao referencial “Fixo”.

(Cuidado com os sinais das posições!)

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CAPÍTULO 5 – MOVIMENTO RELATIVO

Como

, derivando

teremos:

• Só para o caso 1D, onde todas as v estão na mesma direção!!
• Cuidado com os sinais das velocidades.

E para a aceleração:

Carro se move com velocidade constante!

0

A aceleração da partícula será a mesma em relação à qualquer referencial inercial!

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CAPÍTULO 5 – MOVIMENTO RELATIVO

• Invariância galileana ou princípio da relatividade galileana afirma que as leis do movimento (mecânica clássica) são as mesmas em todos os referenciais inerciais. 

​

• Galileu Galilei descreveu este princípio pela primeira vez em 1632 em seu Diálogo Sobre os Dois Principais Sistemas Mundiais.

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CAPÍTULO 5 – MOVIMENTO RELATIVO

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CAPÍTULO 5 – MOVIMENTO RELATIVO

Exemplo 5.1

Dois atracadouros estão afastados de 2,0 km, na mesma margem de um rio que corre a 1,4 km/h (v constante). Um barco a motor faz a viagem de ida e volta entre os dois atracadouros em 50 minutos, com velocidade constante em cada trecho. Qual a velocidade do barco em relação ao rio?

A

C

2,0 km

v_R-M

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C

A

Ref

0

Ida de C até A

Volta de A até C

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Resposta:

b) v_b-r = 5,2 km/h

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5.2 – Movimento relativo em 3D:

CAPÍTULO 5 – MOVIMENTO RELATIVO

Mesma lógica do caso 1D, só que trabalhando com vetores

Referencial

“Fixo”

Referencial

“Móvel” (v cte)

“Partícula”

(acelerada)

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5.2 – Movimento relativo em 3D:

CAPÍTULO 5 – MOVIMENTO RELATIVO

Mesma lógica do caso 1D, só que trabalhando com vetores

Referencial

“Fixo”

Referencial

“Móvel”

“Partícula”

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CAPÍTULO 5 – MOVIMENTO RELATIVO

Não esqueça de colocar os sinais de acordo com o sentido dos vetores!!!

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CAPÍTULO 5 – MOVIMENTO RELATIVO

Exemplo 5.2

Uma nadadora visa diretamente a margem oposta de um rio, nadando a 1,6 m/s em relação à água. Ela chega do outro lado 40 m rio abaixo. O rio tem uma largura de 80 m.

1. Qual é a velocidade da correnteza em relação à margem?
2. Qual é a velocidade da nadadora em relação à margem?
3. Em que direção a nadadora deve seguir se quiser chegar do outro lado do rio em um ponto diretamente oposto ao ponto de partida?

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80 m

Respostas:

a) v_R-M = 0,8 m/s

b) v_N-M = 1,8 m/s

c) 30° com a vertical, no sentido contrário ao da correnteza, assumindo que ela mantenha os mesmos 1,6 m/s em relação ao rio