CINEMÁTICA DOS SÓLIDOS - FEIRA DE CIÊNCIAS ... O Imperdível !
VIII. Conceitos Básicos
40. Cinemáticas dos sistemas rígidos (sólidos) - Sistemas rígidos (ou corpos rígidos) são sistemas de pontos materiais cujas posições relativas são constantes independentes do tempo. Uma esfera de aço, um banco de roda-gigante, uma cadeira, um pião etc., são exemplos de corpos rígidos.
Os movimentos fundamentais de um corpo rígido são 'translação' e 'rotação'. Qualquer outro movimento pode ser decomposto em uma seqüência de translações e rotações puras.
40.1. Translação - é o movimento no qual qualquer segmento de reta tomado a partir de quaisquer dois pontos distintos A e B do corpo, se mantém paralelo á posição inicial.
40.2. Rotação - é o movimento dos pontos do corpo em torno de uma reta fixa que passa pelo mesmo, denominada 'eixo de rotação'.
40.3. Propriedades na translação -
a) Todos os pontos do corpo descrevem trajetórias superponíveis; qualquer uma delas é a trajetória do corpo.
b) Todos os pontos do corpo, em cada instante, têm a mesma velocidade vetorial e a mesma aceleração vetorial, que se denominam 'velocidade e aceleração do corpo em translação': vA(t) = vB(t) e aA(t) = aB(t).
40.4. Propriedades na rotação -
a) todos os pontos descrevem circunferências em planos paralelos e cujos centros se acham sobre o eixo de rotação.
b) Todos os pontos do corpo, em cada instante, têm a mesma velocidade angular e a mesma aceleração angular: wP(t) = wQ(t) e GP(t) = GQ(t).
c) Para cada ponto do corpo em rotação, a velocidade escalar é proporcional à sua distância ao eixo, o mesmo acontecendo com o módulo do vetor aceleração, em cada instante: v1/v2 = r1/r2 e |a1|/|a2| = r1/r2.
40.5. Acoplamentos - corpos em rotação, tais quais os 'discos' e 'rotores', podem ser acoplados por um mesmo eixo ou mediante uma correia.