No estudo dos fenômenos que nos cercam (Física), observar a presença ou ausência de movimento, é fundamental para obtermos uma explicação coerente do que está ocorrendo. Além disso, a descrição desses fenômenos depende do ponto de vista de algum observador, podendo variar de observador para observador. Vejamos então os tipos de ponto de vista e como eles interferem na descrição do fenômeno.
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Alguns conceitos físicos importantes
Vejamos alguns conceitos físicos importantes para compreendermos o estudo dos referenciais:
- Referencial: é um ponto, corpo ou local a partir do qual um fenômeno é observado. É a partir dele que definimos se um corpo encontra-se em movimento ou em repouso.
- Movimento: quando a posição do corpo varia, em relação ao tempo, em relação ao referencial.
- Repouso: quando a posição do corpo não varia em relação ao referencial.
- 1° Lei de Newton ou Lei da Inércia: A Lei de Newton diz que "Todo corpo persiste em seu estado de repouso, ou de movimento retilíneo e uniforme, a menos que seja compelido a modificar esse estado pela ação de forças impressas sobre ele".
Tipos de referenciais
Referencial Inercial
Um referencial é dito inercial quando os corpos não têm o seu estado de movimento alterado, ou seja, ele é um sistema de referencia que não possui aceleração em relação aos corpos fixos.
Também é comum dizer que um referencial é inercial quando a 1° Lei de Newton é válida, ou seja, nesse sistema o corpo permanece em repouso ou em movimento retilíneo uniforme, sempre que não há nenhuma força (ou conjunto de forças) atuando sobre ele.
Podemos então dizer que o referencial inercial é um sistema no qual vale o Princípio da Inércia, ou seja, é um sistema de referência em repouso ou em movimento retilíneo e uniforme. São exemplos de referenciais inerciais:
- Um ônibus se movendo com velocidade constante, em linha reta, (MRU), está em um referencial inercial.
- Um trem parado está em um referencial inercial. Etc.
Observação: Quando o corpo está em repouso em relação ao observador, dizemos que esse é um observador inercial.
Referencial Não-Inercial
De maneira geral, dizemos que um referencial não é inercial quando a Primeira Lei de Newton não é válida, ou seja, o sistema de referência possui aceleração em relação ao corpo fixo (o que invalida a inércia). São exemplos de referenciais não-inerciais:
- Um carro fazendo uma curva, com velocidade constante, está em um referencial não-inercial.
- Um caminhão fazendo uma curva, desacelerando, está em um referencial não-inercial.
- Uma moto se movendo em linha reta, com certa aceleração, está em um referencial não-inercial. Etc.
Exemplos
- 1) Responda se é referencial inercial ou não-inercial:
- a) Um caminhão, com velocidade constante, em uma estrada reta e horizontal.
- b) Uma moto acelerando após o semáforo abrir.
- c) Um carro, com velocidade constante, subindo uma rampa, com inclinação de 20°.
- d) Terra, desconsiderando o efeito de rotação.
- e) Terra, considerando o efeito de rotação.
- f) Um trem, fazendo uma curva, com velocidade constante.
Soluções:
- a) Referencial Inercial, pois temos um caminhão em movimento retilíneo uniforme.
- b) Referencial Não- Inercial, pois a moto está acelerando.
- c) Referencial Não-Inercial, pois, apesar de estar com velocidade constante, temos a aceleração da gravidade agindo.
- d) Referencial Inercial, pois não temos ação de nenhuma força.
- e) Referencial Não- Inercial, pois temos a ação da força centrípeta, ou seja, temos aceleração.
- f) Referencial Não-Inercial, pois, apesar de estar com velocidade constante, ele está fazendo uma curva, ou seja, está com aceleração.
Referência bibliográfica:
VIRGINIO, Rhodriggo Mendes. O Movimento segundo um Referencial Não-Inercial. Tese de Mestrado no Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Norte (IFRN). Disponível em: <http://docente.ifrn.edu.br/rhodriggovirginio/producoes/o-movimento-segundo-um-referencial-nao-inercial-versao-pdf>. Acessado em: 17/01/2022.