Como é que podemos afirmar que um corpo está em movimeto? Será que neste momento eu estou em movimento ou estou parado? Com que grandezas é que poderemos descrever um movimento? E que tipos de movimentos pode haver?
Vamos tentar responder a todas estas perguntas, introduzindo assim o nosso novo tema de estudo: Movimentos.
Vamos assumir que nesta situação, o carro está em andamento:
Em relação à Minnie, eu (Mickey) estou em repouso, porque aos meus olhos a posição dela não varia.
Em relação ao candeeiro que está na rua estou em movimento, pois aos meus olhos a sua posição varia.
Portanto, podemos concluir que:
Um corpo em movimento: em relação a um referencial, a sua posição varia.
Um corpo em repouso: em relação a um referencial, a sua posição não varia.
Para descrever o movimento de um corpo utilizamos os gráficos posição-tempo:
No intervalo de tempo [20;30] em repouso.
A partir dos 30 segundos voltou a estar em movimento até aos 50 segundos.
No intervalo [50;70] esteve em repouso.
Voltou a estar em movimento a partir dos 70 segundos.
Distância percorrida e Deslocamento
A distância percorrida é a medida de todo o percurso efetuado. É representada por "s" e é uma grandeza escalar.
O deslocamento é uma grandeza vetorial representada por ∆x.
Sendo um vetor, tem:
- direção que passa pela posição inicial e final;
- sentido da posição inicial para a final;
- intensidade igual à distância das 2 posições:
Rapidez e Velocidade
A rapidez média é a distância percorrida em cada unidade de tempo. É uma grandeza escalar e representa-se por rm.
rm = s (distância)/t (tempo)
A velocidade é uma grandeza vetorial representada por v:
Direção: direção da trajetória
Sentido: sentido do movimento
Ponto de aplicação: posição ocupada pelo corpo no isntante
Intensidade: rapidez do movimento em cada instante (indicada pelo comprimento do vetor)
Valor: intensidade associada ao sinal positivo ou negativo.
v = ∆x/t
Movimento Retilíneo Uniforme
Neste movimento:
O valor da velocidade é sempre constante;
A distância é igual ao valor de deslocamento;
O valor da velocidade é igual à rapidez média.
valor da velocidade = rapidez média
v = s/t rm = s/t
Gráfico distância percorrida-tempo (diretamente proporcionais):
Gráfico velocidade-tempo:
v --» constante
Para calcular a distância percorrida através deste gráfico:
s = v x t --» área do retângulo
Movimento Uniformemente Variado
Movimento Uniformemente acelerado
O valor da velocidade aumenta sempre do mesmo modo à medida do tempo (proporcionalmente).
O gráfico velocidade-tempo é uma reta ascendente pois a velocidade aumenta constantemente.
A distância percorrida calcula-se através da área do triângulo obtido no gráfico velocidade-tempo.
Movimento Uniformemente Retardado
O valor da velocidade diminui sempre do mesmo modo à medida do tempo (proporcionalmente).
O gráfico velocidade-tempo é uma reta descendente, porque a velocidade diminui constantemente.
A distância percorrida calcula-se através da área do triângulo obtido no gráfico velocidade-tempo.
Velocidade e distância de segurança
A distância de segurança é a distância mínima necessária para que um veículo consiga parar sem colidir com um obstáculo. O seu valor depende:
- do tempo de reação do condutor;
- velocidade do veículo no momento de reação;
A distância de segurança calcula-se através de gráficos velocidade-tempo:
Calculando a soma da distância de reação (área do retângulo) com a distância de travagem (área do triângulo) obtém-se a distância de segurança.
Aceleração dos Movimentos
A aceleração indica como varia a vlocidade à medida que o tempo decorre.
movimento acelerado: velocidade aumenta
movimento retardado: velocidade diminui
movimento uniforme: aceleração nula
aceleração média = valor da variação da velocidade/intervelo de tempo
A aceleração média é uma grandeza vetorial, portanto:
quando a velocidade aumenta: aceleração tem a mesma direção e sentido do movimento
quando a velocidade diminui: aceleração tem a mesma direção mas sentido oposto ao do movimento
Aceleração Instantânea
No movimento retílineo uniformemente acelerado ou retardado, a aceleração é constante e o seu valor é em qualquer instante, igual ao da aceleração média.
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