Composição dos movimentos

Movimentos compostos são aqueles que ocorrem ao mesmo tempo em direções diferentes e são percebidos como um só. Em nosso cotidiano existem várias situações em que esse tipo de movimento acontece.

O movimento do carrocel (imagem acima), por exemplo, é composto, pois, enquanto o brinquedo gira em relação a um eixo central, cada cavalo sobe e desce em uma linha vertical, formando algo semelhante a um gráfico senoidal (vide figura abaixo). Podemos também citar as esteiras rolantes que existem em alguns aeroportos e estações de metrô que têm por finalidade diminuir o esforço da caminhada entre dois pontos. Se o pedestre andar sobre a esteira, ele terá a sua velocidade aumentada, pois a sua velocidade de caminhada será somada com a velocidade da esteira.

Para um observador fora do carrocel, essa seria a trajetória dos cavalos

Galileu Galilei estudou os movimentos compostos e propôs o princípio da independência dos movimentos simultâneos, que diz que um movimento composto por outros dois ou mais que ocorrem ao mesmo tempo pode ter cada um deles analisado de forma independente dos demais. Para compreender esse princípio, imaginemos um pequeno barco que realizará a travessia de um rio. Nessa situação, temos duas velocidades atuando juntas: a velocidade do barco e a velocidade da correnteza do rio.

O barco mantém a sua velocidade na direção AB (Vb), e a correnteza atua para a direita (Vc), perpendicularmente ao sentido AB. O movimento resultante do barco é um deslocamento que ocorre na diagonal AC e apresenta uma velocidade resultante (Vr) que é fruto da composição dos movimentos da correnteza e do barco. Do ponto de vista vetorial, podemos dizer que a velocidade resultante do barco é a soma das velocidades ao longo dos pontos AB e da correnteza.

Ainda no exemplo do barco, imaginemos que a velocidade da correnteza fosse de 3 m/s e que o barco se movesse a 10 m/s. A determinação da velocidade resultante é feita por meio da lei dos cossenos, nesse caso, reduzida ao teorema de Pitágoras, já que o ângulo entre as velocidades é de 90°. Assim, temos:

O barco deslocar-se-ia em direção ao ponto C com uma velocidade de 10,44 m/s. Se o barco estivesse navegando a favor da correnteza, a sua velocidade resultante seria a soma da sua própria velocidade com a da correnteza. Se ele estivesse navegando no sentido oposto ao da correnteza, a velocidade resultante seria dada pela subtração dos mesmos valores.

• Navegando a favor da correnteza: Vr = 10 + 3 = 13 m/s

• Navegando contra a correnteza: Vr = 10 - 3 = 7 m/s

No estudo dos lançamentos horizontal e oblíquo, percebemos que os movimentos ocorrem em duas dimensões. Ele é, portanto, um estudo de composição dos movimentos.

Por Joab Silas
Graduado em Física