1. Classificação dos movimentos
Para classificar corretamente o movimento em acelerado e retardado, basta lembrar da tabela abaixo e determinar o produto dos sinais da velocidade e da aceleração.
- O movimento é acelerado quando o produto dos sinais é positivo.
- O movimento é retardado quando o produto dos sinais é negativo.
A tabela abaixo resume todas as situações possíveis
Aceleração | Velocidade | Tipo de movimento |
+ | – | Movimento retardado |
+ | + | Movimento acelerado |
– | – | Movimento acelerado |
– | + | Movimento retardado |
2. Movimento retilíneo uniformemente variado (MRUV)
O movimento retilíneo uniformemente variado é caracterizado por um movimento que ocorre em linha reta e com mudança de velocidade (aceleração).
Observe a figura abaixo: o carro diminui a velocidade de maneira uniforme (10 m/s a cada segundo). A aceleração é constante e só estudaremos esses casos.
3. Função horária de velocidade
No MUV, a velocidade muda de maneira uniforme para o mesmo intervalo de tempo. Por isso, conhecendo a velocidade inicial do móvel e a sua aceleração (que é constante), é possível prever a velocidade do móvel em um instante qualquer.
Considere a seguinte situação: um corpo parte com velocidade de 5 m/s e a cada segundo, a sua velocidade é incrementada em 2 m/s. É possível determinar a velocidade em cada instante. Esses valores estão resumidos na tabela abaixo.
t = 0 s | v0 = 5 m/s |
t = 1 s | v = 5 + 2.1 = 7 m/s |
t = 2 s | v = 5 + 2.2 = 9 m/s |
t = 3 s | v = 5 + 2.3 = 11 m/s |
t = 4 s | v = 5 + 2.4 = 13 m/s |
t = 5 s | v = 5 + 2.5 = 15 m/s |
Repare que para determinar a velocidade em cada instante, é somamos a velocidade inicial com o produto da aceleração e o instante de tempo.
Para um instante t qualquer, a velocidade é dada por v = 5 + 2t. E uma vez de posse dessa equação, que é denominada equação horária de velocidade no MUV, podemos descobrir a velocidade do móvel em qualquer instante. Podemos generalizar a função horária da velocidade de acordo com a expressão abaixo.
\(v = {v_0} + at\)
v é a velocidade em um determinado instante.
v0 é a velocidade inicial.
a é a aceleração escalar do corpo
t é o instante do movimento.
4. Função horária de posição
No MUV, os deslocamentos para um mesmo intervalo de tempo não são iguais. Porém, é possível determinar a posição de um corpo em um instante qualquer, da mesma forma que a função horária do movimento uniforme.
Essa função é escrita da seguinte forma:
\(s = {s_0} + {v_0}t + \frac{{a{t^2}}}{2}\)
s é a posição em um determinado instante.
s0 é a posição inicial.
v0 é a velocidade inicial do corpo.
t é o instante do movimento.
a é a aceleração escalar do corpo
5. Equação de Torricelli
As funções horárias da posição e da velocidade possuem o fator tempo. Portanto, é necessário o conhecimento do instante para calcular as grandezas cinemáticas.
Em muitas situações, no entanto, o instante de tempo não é fornecido. A equação de Torricelli engloba as grandezas cinemáticas acima, porém o fator tempo não está incluído.
\(v^2 = v_0^2 + 2a \Delta s \)
6. Velocidade média no MRUV
O MUV é um movimento onde a velocidade se altera devido a aceleração do corpo. Porém, é possível determinar a velocidade média em um determinado trecho. Para isso, basta conhecer a velocidade inicial (v0) e final (v) do corpo naquele trecho desconhecido.
\({v_m} = \frac{{\left( {v + {v_0}} \right)}}{2}\)
Pegadinha do Malandro: em muitos problemas, podemos substituir a fórmula da velocidade média do lado esquerdo da expressão acima.