Física & Química

Mecânica, o que é? Definição, como funciona e conceitos básicos

A mecânica é um ramo da Física que se dedica, principalmente, ao estudo dos movimentos, tendo grande aplicação prática na atualidade.

Atualizado em 09/09/2020

De forma geral, a Mecânica é um ramo da Física, especializada no estudo dos movimentos. Além disso, para melhor compreensão dos conceitos tratados, a área é dividia em Dinâmica e Cinemática.

No caso, o estudo dos movimentos, compreende o deslocamento de pessoas e veículos, até o movimento dos astros celestiais ao redor do Sol. Além da divisão entre Dinâmica e Cinemática, a Mecânica também é classificada como Newtoniana ou Relativística.

Ou seja, a Mecânica Newtoniana é aquela que possui velocidade inferior à velocidade da luz.  Por outro lado, quando elementos possuem movimentação aproximada ou igual à da luz, a Mecânica é chamada de Relativística.

Mas afinal, quais as características desse ramo da Física? Vamos entender!

Consideração sobre a Mecânica

A palavra mecânica vem do latim “mechanìca”, que significa a arte de construir uma máquina. Em síntese, a Mecânica Clássica teve seus fundamentos lançados durante a Idade Moderna.

Além disso, os cientistas responsáveis pelo início dos estudos referentes ao movimentos dos corpos foram Galileu Galilei, Johannes Kepler, além de Isaac Newton.

Conheça a Mecânica e saiba como ela estuda os movimentos
Galileu Galilei

Sendo assim, dentro dos estudos da Mecânica, estão concentrados conceitos sobre forças, cinemática – que estuda o movimento, além da dinâmica – que estuda o movimento com suas causas.

Atualmente, este ramo da Física é conceituado como a parte que abrange o estudo e análise do movimento e repouso dos corpos, mas, também, envolve sua evolução no tempo, assim como seu deslocamento.

Além disso, a Mecânica também é responsável por estudar a ação de forças, além dos efeitos seguintes sobre seu ambiente. Nesse sentido, seu estudo na atualidade é de imensa importância, posto que se aplica à diversas ciências.

Na Geologia, por exemplo, é utilizada no estudo da movimentação das placas tectônicas. Já na Medicina, a Mecânica é utilizada no estudo do mapeamento do fluxo de sangue e, na Astronomia, na compreensão dos movimentos dos corpos celestes.

Mecânica Cinemática

A Cinemática é uma parte da Mecânica que apresenta uma análise matemática dos movimentos. Ou seja, na análise é possível identificar equações e gráficos que podem tanto expressar o movimento, quanto diferenciá-los.

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Entretanto, a Cinemática não cuida das causas dos movimentos, ou seja, apenas o analisa em si e propõe padrões matemáticos. Como exemplo, temos as bombas lançadas de um avião. Neste caso, por meio da Cinemática, é possível calcular onde a bomba vai explodir.

Além disso, na Cinemática, podemos destacar alguns movimentos, como o uniforme, o variado e o circular. No movimento uniforme, a velocidade permanece constante. No caso dos movimentos uniformemente variados, o diferencial é a aceleração.

Por fim, nos movimentos circulares, os cálculos são feitos levando em consideração o movimento de rotação do corpo ao redor de um eixo.

Mecânica Dinâmica

A Dinâmica é a parte da Mecânica que estuda as causas que dão origem aos movimentos. Dessa forma, a Dinâmica pode ser chamada igualmente de estudo das forças, posto que todo movimento se origina de uma força.

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Nesse estudo das forças, é importante destacar as Leis de Newton e a forma como são aplicadas. Além disso, também fazem parte da Dinâmica o estudo da energia, além do impulso e a quantidade de movimento empregado sobre um corpo.

Em síntese, as leis desenvolvidas por Isaac Newton falam sobre o movimento dos corpos. Desenvolvidas ainda no século XVIII, as três Leis de Newton são compostas por:

  • Primeira Lei de NewtonPrincípio da Inércia;
  • Segunda lei de Newton: Princípio da Dinâmica;
  • Terceira Lei de Newton: Princípio da Ação e Reação.

Área de estudo

A Mecânica tem como principal foco o estudo do movimento dos corpos. Por conta disso, este ramo da Física engloba uma ampla variedade de estudos, como os corpos celestes e o deslocamento de pessoas e veículos, por exemplo.

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Nesse sentido, diversas pequisas foram desenvolvidas tendo como base os conceitos e aplicabilidades da Mecânica, como:

  • As Leis de Kepler e a Lei da Gravitação Universal, que explicam as órbitas de planetas, asteroides e satélites;
  • O movimento de objetos aéreos, como foguetes, dardos, balas e flechas;
  • O processo de funcionamento de máquinas simples, como balanças, roldanas, etc;
  • O movimento de partículas, observadas em campos elétricos e magnéticos, como ocorre no fenômeno da Aurora Boreal;

Vale lembrar que, no caso dos estudos referentes aos movimentos de partículas como átomos e moléculas, a mecânica utilizada é a quântica.

Ou seja, a Mecânica Quântica é estudada separadamente da Mecânica Clássica, apesar de possuir dependência da primeira forma de estudo.

Em síntese, na Mecânica Quântica, o conceito de movimento dos corpos não é tratado como ocorre na Mecânica Clássica. Com isso, os cálculos são baseados na interação de elétrons com alguns objetos, denominados de aparelho.

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Fonte: Brasil Escola, Mundo Educação, Stoodi, Alunos Online e Quero Bolsa.

Fonte das imagens: Guia do Estudante, Ciência Nautas, Youtube, Pinterest e MaxMilhas