Movimento Uniformemente Variado


1. CLASSIFICAÇÃO DOS MOVIMENTOS

 

·        Movimento acelerado: o produto dos sinais da aceleração e velocidade é positivo.

·        Movimento retardado: o produto dos sinais da aceleração e velocidade é negativo.

 

A tabela abaixo resume todas as situações possíveis.

Tabela comparativa: Aceleração positiva e Velocidade negativa resulta em Movimento retardado; Aceleração positiva e Velocidade positiva em Movimento acelerado.

 

2. MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO

Movimento que ocorre em linha reta e com mudança de velocidade (aceleração).

Linha do tempo mostrando um carro amarelo reduzindo sua velocidade de 30 m/s em 0 s, para 20 m/s em 1 s, 10 m/s em 2 s e 0 m/s em 3 s.

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 DA VELOCIDADE

A função horária da velocidade de acordo com a expressão abaixo.

 

Fórmula: v = v₀ + a · t

 

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.

 

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.

Tabela relacionando tempo e velocidade: t = 0 s, v₀ = 5 m/s; t = 1 s, v = 7 m/s; t = 2 s, v = 9 m/s; t = 3 s, v = 11 m/s; t = 4 s, v = 13 m/s; t = 5 s, v = 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.

 

4. FUNÇÃO HORÁRIA DA POSIÇÃO

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:

 

Fórmula: s = s₀ + v₀ · t + (a · t²) / 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

A equação de Torricelli engloba as grandezas cinemáticas acima, porém o fator tempo não está incluído.

 

Fórmula: v² = v₀² + 2 · a · Δs

 

6. VELOCIDADE MÉDIA NO MUV

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.   

Fórmula: vm = (v + v0) / 2

Pratique: Exercícios de MUV e Exercícios de Gráficos do MUV, com resolução comentada.

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