Movimento Uniforme

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CINEMÁTICA
Fernando Oliveira
Defesa_Fisica
Movimento Uniforme
Fernando Oliveira
Defesa_Fisica
Estudo do Movimento
Para se estudar o movimento é necessário ser
observador. Parar, pensar, compreender. Porém,
nesse estudo é preciso ter conhecimento de alguns 
 fundamentos básicos sobre a própria observação.
Observar o mundo, ou o que a questão quer que você
observe, é preciso se colocar em algum lugar e
utilizar da matemática para te auxiliar nesse
processo. O ponto de vista, ou referencial adotado é
de extrema importância nesse caso.
Algo só está se movendo, se no referencial adotado ele
mudar sua posição conforme o tempo passe, porém se no
mesmo referencial ele não muda, não existe movimento.
Se você se ter como referencial e ver alguém correndo,
caso esteja correndo ao seu lado, ele não está em
movimento com referencial em você, mas caso você
esteja parado e o outro correndo, ele estará sim em
movimento.
1 2
1
2
É normal se utilizar um plano cartesiano, onde o que foi feito foi: Anotar a
posição de uma bola em dado instante, logo após um tempo, anotar novamente.
É de sua vontade escolher quais serão as unidades representadas em cada eixo,
porém o mais comum é usar o vertical (ordenadas) como a posição ou
velocidade ou aceleração de um corpo, enquanto o horizontal ser uma simples
contagem de tempo (abcissas).
OBS: O REFERENCIAL NUNCA ESTARÁ MOVENDO TENDO ELE MESMO COMO
REFERENCIAL. POR MAIS QUE SEJA LÓGICO QUE UM CARRO ESTEJA SE MOVENDO NA
RUA, SE VOCÊ ESTIVER DENTRO DO CARRO, A OBSERVAÇÃO FÍSICA INDICA QUE O
CARRO ESTÁ PARADO EM RELAÇÃO A VOCÊ E TUDO AO SEU REDOR ESTÁ SE MOVENDO.
Estudo do Movimento
Alguns conceitos extremamente importantes que devem
estar na mente do estudante são: Unidades de Medidas,
Noção de Tempo, Sistema Métrico Decimal e o
funcionamento de uma Função, além da malícia de como
simplificar suas contas. 
Física não se trata de fazer uma matemática muito
complexa a essa altura, mas sim de cortar o que tiver de
cortar e depois trabalhar com a matemática mais simples
possível.
Também existe o S.I. como um sistema padrão de
unidades, servindo para estabelecer quais unidades de
medida devem ser colocadas para estarem nesse padrão,
como o Metro para o Espaço ou Segundos para o Tempo.
Devido um referencial se movendo parecer parado, é
importante ter uma ideia de qual vai ser a velocidade
relativa de um corpo em relação ao referencial adotado,
que seu valor é mudado de quando se tem um referencial
inercial.
t
S
t 1 t 2 t 3
S1
S2
S3
O trabalho da função na análise do movimento é importante pois
é num gráfico que são colocadas as informações de cada posição
(S) com relação ao tempo em que fora analisada (t). Posição essa
medida com base na distância de um ponto padrão, que tanto
pode ser o quilometro 0 de uma avenida, como aquela que você
toma como referencial de forma arbitrária, mas uma vez
escolhido o ponto 0, ele não deve ser mudado com o decorrer da
análise!
Movimento Uniforme
Para que exista um movimento é preciso que um
corpo vá de um ponto a outro em dado referencial
conforme o tempo passa. Esse ato de mover-se
tem um modo de ser quantificado: Com a
velocidade.
A velocidade de um corpo nada mais é do que a
taxa com que a posição dele varia conforme o
tempo passa, seu valor médio pode ser adquirido
sabendo quando tempo ele demorou indo de um
ponto ao outro, sem se importar com as variações
no meio do caminho (Uma pausa no posto de
gasolina, o aumento ou diminuição da velocidade
no instante, etc...)
Vm = ΔS/Δt
 
Δ é a variação, calculada com o valor final menos
o valor inicial. 
ΔS é a variação do espaço, o que é diferente do quanto
que foi percorrido, pois lembre-se, ΔS é seu valor final
menos o inicial, podendo ser 0 quando o final for igual o
inicial, mesmo que o corpo tenha se movimentado.
Mesmo que a velocidade média seja algo geral sem se
importar com momentos específicos, existe um
contexto que essa média é igual a velocidade
instantânea de qualquer momento: Movimento
Retilíneo Uniforme.
t 1 t 2
S1 S2
S2 S1
t 2 t 1
-
-
= Vm
Movimento Uniforme
O M.R.U, como o nome já indica, ele ocorre em linha
reta, é um movimento e sua velocidade não muda,
então apenas com seu valor, sabendo a posição
inicial do mesmo, você consegue descobrir onde o
corpo vai está em qualquer momento observado!
Para esse cálculo basta a utilização de uma função
de primeiro grau, conhecida como SORVETE, é a
Função Horária dos Espaços, onde o espaço é
descoberto com base no tempo (Horária).
S = So + V.t
t
S
t 1 t 2 t 3
S1
S2
S3
Por ser uma função
de primeiro grau, a
posição vai
crescer/diminuir
de maneira
uniforme conforme
o tempo passa. O
valor negativo de V
faz com que a linha
esteja "descendo".
Algo extremamente importante é você não ler a
equação como se fosse simples matemática, use a
lógica física para interpretar - 
So: Hmm, então ele estava em algum lugar no começo;
V: Então é com essa taxa que ele tá se movendo... Se eu
juntar isso com o tempo eu acho o quanto variou...;
t: Caraca, olha o tempo passando!
S: ENTÃO É AI QUE VOCÊ TÁ!!!!
V
t 1 t 2 t 3
V1
Como a velocidade é
constante, seu gráfico
será assim: O tempo
pode passar o quanto
for, a velocidade
continuará a mesma.
Como a variação da
posição é V.Δt, isso é
exatamente a área
abaixo do grático em
dois instantes
escolhidos.t
Movimento Uniforme
A uniformidade do movimento também pode ser
num ente chamado "aceleração", que faz com a
velocidade o que ela fazia anteriormente com a
posição: Serve como uma taxa de variação -
Movimento Retilíneo Uniformemente Variado.
A uniformidade da aceleração faz com que para
descobrir a velocidade em dado instante é o mesmo
processo que usado anteriormente para descobrir
qual a posição: Uma função de primeiro grau. Gosto
de chamar de vovô ateu - V = Vo + a.t (Função Horária
da Velocidade).
A aceleração poderá ser descoberta da mesma
maneira que a velocidade no M.R.U, porém a
velocidade vai aumentar/diminuir conforme o
tempo passa.
t
V
t 1 t 2 t 3
V1
V2
V3
Agora a velocidade
muda da mesma
maneira que a
posição mudava
anteriormente,
porém, como
consequência, a
mudança da
posição também
estará diferente.
Com a velocidade variando de maneira uniforme, agora a mudança da
posição em relação ao tempo funciona como uma função de segundo
grau, então a Função Horária do Espaço fica: 
S = So + Vo.t + a.t²/2
Perceba que se "a" for 0, a equação volta a ser igual a anterior. Ela só é
usada quando se existe uma aceleração.
Movimento Uniforme
O comportamento da variação da
posição conforme o tempo passa
quando se trata de um movimento
acelerado tem formato de uma
parábola.
S
t
Quanto as nomeclaturas dadas a tipos de
movimento, temos:
Prograssivo - Para um movimento onde a velocidade
é positiva;
Retrogrado - Para um movimento onde a velocidade é
negativa;
Acelerado - Quando a velocidade se afasta do 0;
Retardado - Quando a velocidade se aproxima do 0;
Repouso - O famoso PARADO.
Num movimento com aceleração uniforme, também é
possível descobrir algumas coisas com uma equação que
não se trata de uma função, mas ela vem para salvar
situações em que o tempo não foi dado. É a equação de
Torricelli:
V² = Vo² + 2.a.ΔS
Aplicações
Além de perguntas diretas relacionadas a
quanto tempo um corpo demora para chegar
até certo ponto ou até mesmo qual sua
velocidade, também é muito comum achar o
instante de tempo para que dois corpos, com
velocidades diferente, se encontrem. Para
esse tipo de questão basta escrever a
equação de cada um com as informações
dadas e igualar, pois quer dizer exatamente o
instante em que eles estarão na mesma
posição.
A queda livre de um corpo também acaba
entrando nesse meio, pois é basicamente um
M.R.U.V, com a aceleração sendo a gravidade
e o movimento será analisado na vertical e
não mais na horizontal.
Também podem aparecer situações com trens,
onde o corpo deixa de ser um ponto material (O
tamanho dele começa a importar), então é bom
analisar a velocidade e posição dos dois extremos
do veículo.