GLOSSÁRIO MECÂNICA

A

Aceleração (a) Taxa de variação da velocidade de um objeto com o tempo; a variação da velocidade pode ocorrer no módulo (rapidez ou velocidade escalar), na direção ou em ambos;

Aceleração devido à gravidade (g) A aceleração de um objeto em queda livre. Seu valor nas proximidades da superfície terrestre é cerca de 9,8 metros por segundo a cada segundo;

Altura Termo que se refere a nossa impressão subjetiva de “alto” e “baixo” acerca de um tom, relacionado com a frequência do tom. Uma fonte vibratória de alta frequência produz um som muito alto; uma fonte vibratória de baixa frequência produz um som muito baixo.

Ano-luz A distância que a luz percorre no vácuo durante um ano: 9,46 x 10^12 km.

Atrito Força que oferece resistência ao movimento relativo (ou a uma tentativa de movimentação) de objetos ou materiais em contato.

Atrito de Escorregamento Força de contato que surge da fricção entre a superfície de um objeto sólido em movimento e o material sólido sobre o qual ele desliza.

Atrito Estático Força entre dois objetos em repouso relativo devido ao contato mútuo, que apresenta a tendência de se opor ao escorregamento.

C

Centro de Gravidade (CG) Ponto no centro da distribuição de peso de um objeto, onde se pode considerar que atua a força da gravidade.

Centro de Massa Ponto no centro da distribuição de massa de um objeto, onde se pode considerar que esteja concentrada toda a sua massa. Nas condições do cotidiano, é o mesmo que centro de gravidade já que a aceleração da gravidade local é aproximadamente constante.

CG Abreviatura para Centro de Gravidade.

CM Abreviatura para Centro de Massa.

Colisão Elástica Colisão em que os objetos envolvidos ricocheteiam sem que ocorram deformações permanentes, ou geração de calor.

Colisão Inelástica Colisão em que os objetos envolvidos ficam distorcidos e/ou produzem calor durante a mesma, possivelmente juntando-se.

Componente Coordenada de um vetor, podendo também ser expressa como um vetor que resulta da decomposição do vetor original.

Compressão (a) Em mecânica, o ato de esmagar o material e reduzir seu volume. (b) Em acústica, a região de pressão mais alta numa onda longitudinal.

Condição de Equilíbrio Σ F = 0 Para um objeto ou sistema de objetos em equilíbrio mecânico, a soma das forças é nula (o sistema não translada). Ou Σ τ = 0; a somados torques é nula (o sistema não rotaciona).

Conservação da Energia Princípio segundo o qual energia não pode ser criada ou destruída. Ela pode apenas ser transformada de uma forma em outra, mas a quantidade total de energia jamais muda.

Conservação do Momentum Na ausência de forças externas, o momentum de um objeto ou sistema de objetos não é alterado tanto em módulo, direção e sentido.

Conservação do Momentum Angular Quando nenhum torque externo atua sobre um objeto ou sistema de objetos, nenhuma mudança ocorre no momentum angular. Portanto, o momentum angular antes de um evento, com a ausência de torques externos, possui o mesmo módulo, direção e sentido do momentum angular após esse mesmo evento.

Conservada Termo aplicado a qualquer quantidade física, tal como momentum, energia ou carga elétrica, que permanece inalterada durante as interações sob certas condições.

Constante da Gravitação Universal A constante de proporcionalidade G que relaciona diretamente a interação gravitacional entre duas massas com o produto dessas massas, e inversamente o quadado da distância radial média entre os mesmos na equação para a lei de Newton da gravitação universal.

E

Energia Algo que pode mudar a condição da matéria. Normalmente definida como a capacidade de realização de trabalho; de fato, pode ser descrita somente por meio de exemplos.

Energia Cinética (EC) Energia necessária e utilizada para o movimento de corpos, igual (não relativisticamente) à massa vezes a rapidez do movimento ao quadrado, multiplicada pela constante 1/2.

Energia Mecânica A energia total, portanto, a soma das energias associadas à dinâmica dos movimentos de corpos e sistemas (energia cinética e potencial).

Energia Potencial (EP) Energia associada à forças conservativas (forças não dissipativas) que expressam a posição relativa de objetos ou sistemas, tais como uma pedra e a Terra (EP gravitacional associada à força peso/gravitacional), ou um elétron e um núcleo (EP elétrica associada à força elétrica/força coulombiana).

Energia Potencial Gravitacional Energia associada à força conservativa peso/gravitacional, a qual, na Terra, resulta da interação gravitacional de um corpo com o planeta. A energia potencial terrestre (EP) é igual ao produto da massa (m) pela aceleração da gravidade (g) e pela altura (h) em relação a um nível de referência tal como a superfície terrestre.

Equilíbrio Mecânico Em geral, o equilíbio mecânico pode ser estático ou dinâmico. Para o equilíbrio estático, um estado em que não atua qualquer força resultante ou torque resultante. Para o equilíbrio dinâmico, é descrito um estado em que um objeto se move em movimento retilíneo uniforme.

Equilíbrio Estável Estado de equilíbrio de um objeto em que qualquer pequeno deslocamento, ou rotação, causa a elevação de seu centro de gravidade.

Equilíbrio Instável Estado de um objeto em equilíbrio para o qual qualquer pequeno deslocamento, ou rotação, abaixa o centro de gravidade.

F

Força Uma grandeza dinâmica associada com a influência que acelera ou deforma um objeto; um empurrão ou puxão; no SI, é medida em newtons (N). Força é uma grandeza vetorial, isto é, possui módulo, direção e sentido.

Força Centrífuga Uma força inercial, que aparece quando nos colocamos em um referencial girante, no cotidiano, a força inercial cetrífuga aparece por exemplo dentro de um carro quando é dado uma curva, a pessoa se sente jogada para fora da curva.

Força Centrípeta Força dirigida para o centro de uma trajetória curvilínea que faz com que o objeto permaneça na trajetória. A força centrípeta não é considerada um tipo de força, mas sim, um efeito em que uma força pode assumir seu papel.

Força de Contato Força atuante no ponto de contato entre dois objetos, quando eles se afastam, a força de contato para de agir.

Força Normal Componente da força de contato que é perpendicular a uma superfície de sustentação. Para um objeto em repouso sobre uma superfície horizontal, é a força dirigida para cima que equilibra o peso do objeto.

Força Resultante A soma de todas as forças que atuam em um objeto.

Frequência Para um corpo ou meio vibrante, é o número de vibrações por unidade de tempo. Para uma onda, é o número de cristas que passam por um determinado ponto por unidade de tempo. A frequência é medida em hertz no SI (Hz).

Frequência Angular Número de rotações ou de revoluções por unidade de tempo; medida em rotações ou revoluções por segundo, ou minuto.

G

Geodésica O caminho mais curto entre dois pontos de qualquer superfície.

Grama (g) Uma unidade métrica de massa. Corresponde a um milésimo de um quilograma.

Gandeza Escalar Em física, grandezas como massa, volume e tempo, que podem ser completamente especificadas por seu valor/módulo/magnitude.

Grandeza Vetorial Em física, uma grandeza que não pode ser completamente especificada apenas pelo seu módulo, portanto, necessitam especificar sua direção e seu sentido. Alguns exemplos são força, velocidade, aceleração, torque e os campos elétrico e magnético.

Gravitação Campo de estudo que estuda as composições e as atrações gravitacionais, classicamente utilizando como base a lei da gravitação de Newton. Veja também lei da gravitação universal e constante da gravitação universal.

H

Hz Abreviatura para hertz.

I

Imponderabilidade Condição de queda livre na direção da Terra ou ao seu redor, em que um objeto não experimenta força suporte (e não exerce força alguma sobre uma balança).

Impulso O efeito que uma força de contato extremamente intensa causa quando é aplicada durante um intervalo de tempo muito curto, logo, seu módulo é obtido pelo produto da intensidade dessa força pelo tempo de ação da mesma. Em um sistema isolado, o impulso produz uma variação no momentum.

Inelástico Termo aplicado a um material que não retorna a sua forma original depois de esticado ou comprimido.

Inércia Espécie de relutância, ou resistência aparente, que um objeto oferece a mudanças em seu estado de movimento translacional, nesse caso, a massa é a medida da inércia.

Inércia rotacional Relutância ou resistência aparente de um objeto a mudanças em seu estado de movimento rotacional em torno de um eixo. No caso de uma partícula, é definida como o produto da massa pelo quadrado da distância ao eixo de rotação. No caso de um corpo rígido, é determinada pela distribuição de massa do objeto e pela localização do eixo de rotação ou de revolução.

Interação Qualquer processo em que o estado de uma partícula sofre alteração por efeito da ação de outra partícula ou de um campo.

inversamente Quando dois valores variam em direções opostas, de forma que se um aumenta e o outro diminui pela mesma quantidade, são ditos inversamente proporcionais entre si.

J

J Abreviatura para joule.

joule (J) Unidade SI de trabalho e de todas as formas de energia. Realiza- se um joule de trabalho quando se aplica uma força de um newton sobre um objeto que se desloca um metro no sentido da força.

K

kg Abreviatura para quilograma.

km Abreviatura para quilômetro.

L

lei Uma hipótese ou afirmação geral, acerca da relação entre quantidades naturais, testada muitas e muitas vezes sem ter sido contradita. Também conhecida como princípio.

lei da gravitação universal Para qualquer par de objetos, cada partícula atrai o outro objeto com uma força diretamente proporcional ao produto de suas massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre eles (ou entre os centros de massa dos mesmos, se eles forem esféricos), onde F é a força, m é a massa, d é a distância e G é a constante universal da gravitação.

lei de Hooke A distância segundo a qual um material elástico é esticado ou esmagado (tensionado ou comprimido); é diretamente proporcional à força aplicada. Onde x for a variação no comprimento e k a constante elástica da mola.

leis de Kepler

Lei 1: Cada planeta se move em uma órbita elíptica, tendo o Sol como um dos focos.

Lei 2: O linha que vai do Sol até cada planeta descreve áreas iguais em intervalos de tempo iguais.

Lei 3: o quadrado do período orbital de um planeta é diretamente proporcional ao cubo da distância média do planeta em relação ao Sol (T^2 ~ r^3 para todos os planetas)

leis de Newton do movimento

Lei 1: Todo corpo continua em seu estado de repouso ou de movimento em linha reta com rapidez constante, a menos que seja forçado a mudar este estado por uma força resultante exercida sobre ele. Também conhecida como lei da inércia.

Lei 2: A aceleração produzida pela força resultante sobre um corpo é diretamente proporcional à intensidade dessa força resultante; possui a mesma direção e o mesmo sentido dela, e é inversamente proporcional à massa do objeto.

Lei 3: Sempre que um corpo exerce uma força sobre um segundo corpo, este exerce uma força igual e oposta sobre o primeiro.

limite elástico Distância da distensão ou de compressão, além da qual um material elástico não mais retorna ao seu estado original.

M

massa (m) Quantidade de matéria de um objeto; a medida da inércia que um objeto apresenta em resposta a qualquer esforço realizado para iniciar seu movimento, pará-lo ou alterar de qualquer maneira seu estado de movimento; uma forma de energia.

metro (m) Unidade padrão de comprimento do SI (igual a 3,28 pés).

momentum Inércia em movimento. É o produto da massa pela velocidade de um objeto (desde que sua rapidez seja muito menor do que a da propagação da luz). Possui intensidade, direção e sentido, sendo, portanto, uma quantidade vetorial. Também chamado de momentum linear, é abreviado como p.

momentum angular Produto da inércia rotacional de um corpo pela sua velocidade de rotação em torno de um determinado eixo. Para um corpo cujo tamanho é pequeno comparado com a distância radial até o eixo, é igual ao produto da massa pela rapidez e pela distância até o eixo de rotação.

momentum linear Produto da massa pela velocidade de um objeto. Também chamado de momentum. (Essa definição se aplica para velocidades muito menores que a da luz.)

movimento harmônico simples Movimento vibratório ou periódico, como o de um pêndulo, em que a força atuando sobre o corpo vibrante é proporcional ao afastamento em relação à sua posição central de equilíbrio, atuando sempre no sentido dessa posição central de equilíbrio.

N

N Abreviatura para newton.

nanometro Unidade métrica de comprimento que vale 10^(-9) metros (um bilionésimo de metro).

newton (N) Unidade do SI para força. Um newton é a força aplicada a um quilograma de massa produzindo uma aceleração de um metro por segundo a cada segundo.

O

órbita geoestacionária Uma órbita para a qual um satélite orbita a Terra uma vez a cada dia. Quando se move para oeste, o satélite permanece em um ponto fixo acima da superfície da Terra (a aproximadamente 36.000 km de altura).

oscilação O mesmo que vibração: um movimento repetitivo de vai e vem em torno de uma posição de equilíbrio. Tanto vibração como oscilação se referem a um movimento periódico, isto é, um movimento que se repete.

P

parábola Trajetória curva descrita por um projétil sobre o qual atua apenas a gravidade.

período Em geral, o tempo requerido para completar um único ciclo. (a) Para um movimento orbital, o tempo requerido para completar uma órbita. (b) Para vibrações ou ondas, o tempo requerido para completar um ciclo, igual a 1/frequência.

peso Força que um objeto exerce sobre uma superfície de apoio (ou, se suspenso, por uma corda de sustentação) – com frequência, mas nem sempre, igual à força da gravidade.

polia Roda que atua como uma alavanca, usada para mudar a direção de uma força. Uma polia ou sistema de polias pode também amplificar forças.

potência Taxa de realização de trabalho ou de transformação de energia, igual ao trabalho realizado, ou à energia transformada, dividido pelo tempo; medida em watts.

princípio de conservação do momentum Na ausência de uma força externa, o momentum de um sistema mantém-se constante. Com isso, o momentum anterior a um evento que envolve apenas forças internas é igual ao momentum posterior àquele evento.

projétil Qualquer objeto que se move através do ar ou do espaço, sob ação apenas da gravidade (e da resistência do ar, se esta for considerada).

Q

quilograma (kg) Unidade fundamental do SI para massa. É igual a 1.000 gramas. Um quilograma é, muito aproximadamente, a quantidade de massa em um litro de água a 4°C.

quilômetro (km) Mil metros.

queda livre Movimento sob influência apenas da gravidade.

quilo- Prefixo que significa milhar, como em quilowatt ou quilograma.

quilowatt-hora (kWh) Quantidade de energia consumida a uma taxa de 1 quilowatt, durante 1 hora.

R

rapidez Quão rapidamente algo se move; a distância que um objeto percorre por unidade de tempo; o valor ou módulo da velocidade. Veja também rapidez média, rapidez linear e rapidez tangencial.

rapidez instantânea A rapidez em cada instante.**

rapidez linear Distância percorrida sobre a trajetória por unidade de tempo. Também chamada simplesmente de rapidez.

rapidez média Distância percorrida dividida pelo intervalo de tempo.

rapidez tangencial Rapidez linear ao longo de um caminho curvo.

rapidez terminal Rapidez atingida por um objeto no qual as forças de resistência, frequentemente a resistência do ar, contrabalançam as forças motrizes de modo que o movimento ocorre sem aceleração.

resistência do ar Atrito, ou arraste, que atua sobre algo que se move através do ar.

revolução Movimento de um objeto em torno de um eixo que está situado fora do objeto.

rotação Movimento giratório que ocorre quando um objeto roda ao redor de um eixo que está localizado no interior do objeto (geralmente um eixo passando pelo seu centro de massa).

RPM Abreviatura para rotações ou revoluções por minuto.

S

s Abreviatura para segundo.

satélite Projétil ou corpo celeste que orbita um corpo celeste maior.

SI Abreviatura para Sistema Internacional; um sistema internacional de unidades métricas de medidas aceito e usado por cientistas em todo o mundo. Veja o Apêndice A para mais detalhes.

sistema de referência Ponto de vista (geralmente um conjunto de eixos de coordenadas) em relação ao qual se pode descrever a posição ou o movimento.

sistema de referência inercial Ponto de vista não acelerado para o qual as leis de Newton se aplicam exatamente.

sombra Região escura que surge quando os raios de luz são bloqueados por um objeto.

T

tangente Linha que toca uma curva em um lugar apenas, paralelamente à curva naquele ponto.

taxa Quão rapidamente algo acontece, ou quanto alguma coisa varia por unidade de tempo; a variação de uma quantidade dividida pelo tempo decorrido para sua ocorrência.

teorema trabalho-energia O trabalho realizado sobre um objeto é igual ao ganho de energia cinética pelo objeto.

torque Produto da força pelo comprimento do braço de alavanca, que tende a produzir aceleração angular.

trabalho (W) Produto da força sobre um objeto pela distância através da qual ele se move (desde que a força seja constante, e o movimento seja retilíneo e na mesma direção e sentido da força); medido em joules.

U

umbra A parte mais escura de uma sombra, onde a luz foi totalmente bloqueada.

v

V (a) Em minúscula e itálico, v, trata-se do símbolo para rapidez ou velocidade. (b) Em maiúscula, V, a abreviatura para voltagem.

vácuo Ausência de matéria; vazio.

velocidade Rapidez de um objeto juntamente com sua direção e seu sentido de movimento; é uma grandeza vetorial.

velocidade de escape Velocidade que um projétil, nave espacial, etc, deve alcançar para escapar da influência gravitacional da Terra ou do corpo celeste pelo qual é atraído.

velocidade de rotação A frequência de rotação juntamente com uma direção e um sentido para o eixo de rotação ou de revolução.

velocidade tangencial Componente da velocidade tangente à trajetória de um projétil.

velocidade terminal Rapidez terminal juntamente com a direção e o sentido do movimento (descendente para objetos em queda).

vetor Flecha cujo comprimento representa o valor de uma grandeza, e cuja orientação representa a direção e o sentido associados àquela grandeza.]

vórtice Trajetória inconstante e em redemoinho de um fluido, em escoamento turbulento.

W

W (a) Abreviatura para watt. (b) Quando em itálico, W, trata-se da abreviatura para trabalho.

watt Unidade do SI para potência. Um watt é gasto quando um joule de trabalho é realizado por segundo. 1 W = 1 J/s.