Graduação
  1. Mecânica clássica  1.1. dinâmica  1.1.1. Movimento em uma dimensão  1.1.2. Movimento em duas dimensões  1.1.3. movimento de projétil  1.1.4. Velocidade relativa  1.1.5. Movimento circular uniforme  1.1.6. Movimento circular não uniforme  1.1.7. Sistemas de referência e transformações  1.2. Leis de Newton do Movimento  1.2.1. Primeira lei do movimento  1.2.2. Segunda lei do movimento  1.2.3. Terceira Lei do Movimento  1.2.4. Aplicações das Leis de Newton  1.2.5. Atrito e seus tipos  1.2.6. Diagrama de Corpo Livre  1.2.7. Restrições e pseudo-forças  1.3. Trabalho e Energia  1.3.1. trabalho realizado pela força  1.3.2. Teorema trabalho–energia  1.3.3. Energia Cinética  1.3.4. Energia potencial na mecânica clássica  1.3.5. Forças conservativas e não conservativas  1.3.6. Conservação de Energia  1.3.7. Potência e eficiência  1.4. Velocidade e colisões  1.4.1. Momento linear  1.4.2. Conservação do Momento  1.4.3. Impulso e força de impacto  1.4.4. Colisão elástica e inelástica  1.4.5. Centro de massa e velocidade  1.4.6. Propulsão de Foguetes  1.5. Movimento rotacional  1.5.1. Torque e Momento Angular  1.5.2. Momento de inércia  1.5.3. Cinemática Rotacional  1.5.4. Energia Rotacional  1.5.5. Movimento de Rolamento  1.5.6. Precessão e movimento giroscópico  1.6. Força gravitacional  1.6.1. Lei da gravitação universal de Newton  1.6.2. Energia potencial gravitacional  1.6.3. Mecânica orbital  1.6.4. Leis do movimento planetário de Kepler  1.6.5. Campo gravitacional e potencial  1.7. Fluid mechanics  1.7.1. Pressão e Princípio de Pascal  1.7.2. Flutuabilidade e o Princípio de Arquimedes  1.7.3. Dinâmica dos Fluidos e Princípio de Bernoulli  1.7.4. Viscosidade e Lei de Poiseuille  1.7.5. Tensão superficial e capilaridade  1.8. Oscilações e ondas  1.8.1. Movimento Harmônico Simples  1.8.2. Oscilações amortecidas e forçadas  1.8.3. Oscilações acopladas e modos comuns  1.8.4. Propriedades e tipos de ondas  1.8.5. Ondas Sonoras e o Efeito Doppler  1.8.6. Interferência de ondas e superposição
  2. Eletromagnetismo  2.1. Eletrostática  2.1.1. Carga elétrica e propriedades  2.1.2. Lei de Coulomb  2.1.3. Campo elétrico e potencial elétrico  2.1.4. Lei de Gauss  2.1.5. Capacitância e Dielétrico  2.1.6. Dipolo elétrico e energia potencial  2.2. Circuitos Elétricos  2.2.1. Corrente e Resistência  2.2.2. Lei de Ohm  2.2.3. Leis de Kirchhoff  2.2.4. Circuito RC  2.2.5. Circuits de CA e Reatância  2.2.6. Energia e potência elétrica  2.3. Magnetismo  2.3.1. Campos e Forças Magnéticas  2.3.2. Lei de Ampère  2.3.3. Momento de dipolo magnético  2.3.4. Lei de Biot-Savart  2.3.5. Materiais Magnéticos e Histerese  2.4. Indução eletromagnética  2.4.1. Lei de Faraday  2.4.2. Lei de Lenz  2.4.3. Autoindução e indução mútua  2.4.4. Transformadores e circuitos indutivos  2.5. Equações de Maxwell  2.5.1. Lei de Gauss para eletricidade  2.5.2. Lei de Gauss para o magnetismo  2.5.3. Lei da indução de Faraday  2.5.4. Lei de Ampere-Maxwell  2.5.5. Ondas eletromagnéticas
  3. Termodinâmica  3.1. Leis da Termodinâmica  3.1.1. Lei Zero da Termodinâmica  3.1.2. Primeira lei da termodinâmica  3.1.3. Segunda Lei  3.1.4. Terceira Lei  3.2. Calor e trabalho  3.2.1. Transferência de calor (condução, convecção, radiação)  3.2.2. Expansão térmica  3.2.3. Motores térmicos e refrigeradores  3.2.4. Ciclo de Carnot e eficiência  3.3. Mecânica estatística  3.3.1. Distribuição de Maxwell–Boltzmann  3.3.2. Entropia e Probabilidade  3.3.3. Função de partição  3.3.4. Estatísticas de Fermi–Dirac e Bose–Einstein
  4. Óptica  4.1. Óptica Geométrica  4.1.1. Reflexão e Refração  4.1.2. Espelhos e lentes  4.1.3. Instrumentos Ópticos  4.1.4. Princípio de Fermat  4.2. Óptica de ondas  4.2.1. Interferência em óptica de ondas  4.2.2. Difração  4.2.3. Polarização  4.2.4. Coerência e holografia
  5. Mecânica quântica  5.1. Dualidade onda-partícula  5.1.1. Radiação de corpo negro na dualidade onda-partícula em mecânica quântica  5.1.2. Efeito Fotoelétrico  5.1.3. Espalhamento Compton  5.1.4. Comprimento de onda de De Broglie  5.2. Equação de Schrödinger  5.2.1. Equação de Schrödinger independente do tempo  5.2.2. Partícula em uma caixa  5.2.3. Túnel Quântico  5.2.4. Poços e barreiras de potencial  5.3. Estados Quânticos  5.3.1. Função de onda  5.3.2. Operadores quânticos  5.3.3. Princípio da incerteza de Heisenberg  5.3.4. Momento angular e spin
  6. Relatividade  6.1. Relatividade especial  6.1.1. Transformações de Lorentz  6.1.2. Expansão do tempo e contração do comprimento  6.1.3. Energia relativística e momento  6.2. Relatividade Geral  6.2.1. Princípio da Equivalência  6.2.2. Métrica de Schwarzschild  6.2.3. Ondas gravitacionais  6.2.4. Buracos negros e horizontes de eventos
  7. Física do estado sólido  7.1. Estrutura cristalina  7.1.1. Redes de Bravais  7.1.2. Difração de raios X  7.1.3. Teoria das bandas  7.1.4. Fónons e vibrações da rede  7.2. Propriedades Elétricas e Magnéticas  7.2.1. Condutores, Semicondutores e Isolantes  7.2.2. Supercondutividade  7.2.3. Efeito Hall
  8. Física nuclear e de partículas  8.1. Estrutura Atômica  8.1.1. Modelo Atômico  8.1.2. Energia de ligação nuclear  8.2. Radioatividade  8.2.1. Decaimento alfa, beta, gama  8.2.2. Meia-vida  8.2.3. Fissão e Fusão Nuclear  8.3. Física de partículas  8.3.1. Modelo Padrão  8.3.2. Quarks e Léptons  8.3.3. antimatéria  8.3.4. Interações fundamentais
  9. Astrofísica e cosmologia  9.1. Evolução estelar  9.1.1. Formação estelar  9.1.2. Buracos negros e estrelas de nêutrons  9.1.3. Anãs brancas e supernovas  9.2. Cosmologia  9.2.1. The Big Bang Theory  9.2.2. Matéria escura e energia escura  9.2.3. Fundo cósmico de micro-ondas

Graduação → Mecânica clássica → dinâmica ↓


Velocidade relativa


O movimento relativo é um conceito fundamental na mecânica clássica que descreve como o movimento de um objeto é observado a partir de diferentes quadros de referência. Envolve compreender como a posição, velocidade ou aceleração de um objeto se relaciona com outro. Esse relacionamento é essencial para analisar e prever o movimento de objetos em vários cenários na física.

Compreendendo o quadro de referência

Para analisar o movimento relativo, é importante entender o que é um quadro de referência. Um quadro de referência é uma perspectiva ou ponto de vista a partir do qual a posição e o movimento dos objetos são observados e medidos. Inclui um sistema de coordenadas e uma medida de tempo contra os quais o movimento pode ser comparado.

Por exemplo, suponha que você queira analisar o movimento de um carro em movimento em uma rodovia. Você pode ter dois quadros de referência diferentes:

  • Quadro de referência do solo: O observador está parado no chão. A estrada é o ponto de referência.
  • Quadro de referência do carro: O observador está se movendo com o carro. O carro parece estático para o observador; outros objetos, como árvores ou outros veículos, parecem estar em movimento.

Velocidade relativa

A velocidade relativa é um conceito simples ao considerar o movimento relativo. Representa a velocidade de um objeto vista de outro objeto. Por exemplo, se você está correndo em uma esteira, sua velocidade em relação à esteira é zero, embora sua velocidade em relação a alguém em pé fora da esteira em movimento não seja zero.

A relação matemática entre as velocidades de dois objetos é dada por:

    V AB = V A - V B

Onde:

  • V AB é a velocidade do objeto A em relação ao objeto B.
  • V A é a velocidade do objeto A em um quadro de referência fixo.
  • V B é a velocidade do objeto B em um quadro de referência fixo.

Exemplo textual de velocidade relativa

Considere dois veículos, carro A e carro B, movendo-se em uma estrada reta:

Cenário: O carro A está se movendo a 60 km/h, e o carro B está se movendo a 40 km/h, ambos na mesma direção. Qual é a velocidade do carro A em relação ao carro B?

Uso da fórmula:

    V AB = V A - V B = 60 km/h - 40 km/h = 20 km/h

Assim, o carro A se move a uma velocidade de 20 km/h em relação ao carro B.

Exemplo gráfico

Carro ACarro B20 km/h

Posição relativa

Assim como a velocidade relativa, a posição relativa refere-se a como a posição de um objeto é percebida a partir do quadro de outro. Se você estiver em um ponto fixo, a posição de tudo o mais é avaliada com base em sua localização.

A equação para posição relativa é:

    R AB = R A - R B

Onde:

  • R AB é a posição do objeto A em relação ao objeto B.
  • R A e R B são as posições dos objetos A e B em um dado quadro de referência.

Exemplo avançado

Imagine dois barcos se movendo em direções opostas em um rio. O barco A move-se para leste a uma velocidade de 10 m/s, e o barco B move-se para oeste a uma velocidade de 15 m/s. A velocidade relativa do barco A em relação ao barco B é calculada da seguinte forma:

    V AB = V A - V B = 10 m/s - (-15 m/s) = 25 m/s

Portanto, do ponto de vista do barco B, o barco A está se movendo a uma velocidade de 25 m/s.

Além disso, vamos calcular sua posição relativa após um certo tempo. Suponha que ambos os barcos partam do mesmo ponto. Depois de 5 segundos, calcule sua posição relativa:

    R AB = R A - R B
    R A = 10 m/s * 5 seg = 50 m
    R B = -15 m/s * 5 seg = -75 m
    R AB = 50 m - (-75 m) = 125 m

A posição relativa é 125 m.

Representação gráfica da aceleração

Assim como velocidade e posição, o conceito de aceleração relativa é usado. Se o objeto A tem aceleração a A e o objeto B tem aceleração a B, então a aceleração relativa é:

    a ab = a a - a b
An AB

Conclusão

O movimento relativo é um tópico essencial e interessante na mecânica clássica, que nos ajuda a entender como diferentes observadores podem perceber o movimento. Em essência, permite-nos observar situações a partir de diferentes perspectivas e compreender melhor sistemas complexos, dividindo-os em interações entre sistemas mais simples. Apreciação das sutilezas da velocidade relativa, posição e aceleração podem melhorar muito a capacidade de entender e prever fenômenos físicos.

Dominando o movimento relativo, os alunos não apenas aprofundam seu entendimento sobre a física, mas também se equipam com valiosas ferramentas para resolução de problemas em muitas aplicações do mundo real, desde engenharia e navegação até simulações virtuais.


Graduação → 1.1.4


U
username
0%
concluído em Graduação

← Anterior (1.1.3)
movimento de projétil
Próximo (1.1.5) →
Movimento circular uniforme

Comentários 



Velocidade relativa

https://www.physicsflow.com/ug/1.1.4?pfal=pt