Cinemática: Ponto Material e Corpo Extenso

De: Gabriel Felipe - 14 anos

     Dois termos que se encontram facilmente na física. Duas definições básicas, porém fundamentais. Entenda nesse artigo o que é ponto material e corpo extenso e por que conhecer essas definições é algo muito importante.

     A cinemática é nada mais nada menos do que o estudo dos movimentos sem questionar suas causas. Dentre a cinemática, há duas coisas básicas e essenciais que são os chamados: ponto material e corpo extenso. Em textos ou exercícios de física, é extremamente fácil de encontrar esses dois termos, vamos entender o que é isso afinal.

     Exemplo: um carro irá atravessar uma ponte de 1000m:

     Para chegar ao outro extremo da ponte, esse carro demorou somente 1min. Se observarmos bem, o comprimento do carro não influencia no tempo que ele levou para fazer a travessia completa da ponte. Somente ao olhar para imagem, vemos que seu tamanho comparado ao da ponte não precisa ser levado em conta, por esse motivo, o carro nesse exemplo é um ponto material.

     A definição de ponto material pode ser a seguinte: quando um corpo tem seu espaço desprezível em comparação ao espaço em que se encontra, ele é um ponto material. Geralmente pontos materiais, como o nome já diz, são representados por um simples ponto na ilustração.

     Agora, vamos usar a mesma base de ideia do exemplo anterior. Suponhamos que ao invés do carro atravessar a ponte, será um trem, porém o trem irá andar na mesma velocidade que o carro, será que ele irá demorar o mesmo tempo que o carro?

     Ao olhar a imagem é visto que o trem possui um comprimento bem maior que o do carro. Já em relação a ponte, o trem tem um comprimento relevante. Como foi dito, o trem andará na mesma velocidade que o carro, vamos ver então como estaria seu andamento daqui a 1min:

     A ponta do trem chegou ao outro extremo, porém todo o restante de seu corpo está sobre a ponte, que no caso representa mais 400m. Por isso, nesse caso é necessário sabermos o comprimento do corpo, assim não deve ser desprezado, o que torna esse corpo, o chamado corpo extenso.
     A definição de corpo extenso pode ser a seguinte: quando um corpo não pode ter seu espaço desprezível em comparação ao espaço em que se encontra, ele é um corpo extenso.

     Para que o trem inteiro saia da ponte, é necessário que ele percorra mais 400m (o seu comprimento), que por sua vez representa 2/5 da ponte (400/1000=2/5). Assim, o tempo que o trem irá levar para atravessar a ponte por inteira é o tempo que ele gastou para chegar ao extremo mais 2/5 desse tempo. Assim como o carro, o trem gastou 1min para encostar ao outro extremo, assim para saber o tempo que falta, é só adicionarmos 2/5 de 1min ao tempo já gasto: 1min tem 60s, logo dividindo 60s em 5, ficará 12s, ou seja: 1/5 de 1min corresponde a 12s, então multiplicamos por 2 (pois o comprimento do trem é dois quintos da ponte), e obteremos 24s. Conclusão: para percorrer os 400m que falta, o trem vai precisar gastar mais 24s (desde que mantenha a mesma velocidade). Somando o 1min que ele usou para tocar sua ponta ao outro lado, mais os 24s necessários para terminar totalmente o percurso ele irá gastar 1min e 24s.