Movimento retilíneo uniforme

Prévia do material em texto

@fisicafundamentada 
 
Cinemática 
Movimento Retilíneo Uniforme (MRU) 
 
Introdução 
 
O movimento retilíneo uniforme (MRU) é um 
tipo de movimento em que um corpo se 
desloca em uma linha reta com velocidade 
constante. Isso significa que a distância 
percorrida pelo corpo é proporcional ao 
tempo, ou seja, o corpo percorre uma 
distância igual em intervalos de tempo iguais. 
 
PONTO CHAVE 
 
Nesse tipo de movimento, a aceleração é igual 
a zero, pois a velocidade do corpo não está 
mudando. 
 
 
Pode ser representado por uma linha reta 
inclinada no gráfico posição-tempo, onde a 
inclinação da linha representa a velocidade do 
corpo. A fórmula para calcular a posição de 
um corpo em MRU é dada por: posição (S) = 
posição inicial (S0) + velocidade(v) x tempo(t). 
 
 
 
A EQUAÇÃO HORÁRIA DO 
MOVIMENTO RETILÍNEO 
UNIFORME 
 
𝑺 = 𝑺𝟎 + 𝒗𝒕 
 
 
O MRU é um tipo de movimento que ocorre 
em situações em que não há nenhuma força 
externa agindo sobre o corpo. Por exemplo, se 
um carrinho de brinquedo (representado pela 
bolinha à reta) é empurrado em uma 
superfície lisa e plana, ele se moverá em MRU 
até que alguma força o faça parar ou mudar 
de direção. 
 
REPRESENTAÇÃO VISUAL 
 
 
 
 
RESUMO GERAL 
 
Em resumo, o MRU é um tipo de movimento 
em que um corpo se desloca em uma linha 
reta com velocidade constante e aceleração 
igual a zero. 
 
@fisicafundamentada 
 
Velocidade, velocidade média 
e velocidade escalar 
 
Velocidade é a medida da quantidade de 
deslocamento de um objeto em um 
determinado período. É geralmente medida 
em metros por segundo (m/s). 
 
Velocidade média é a quantidade média de 
deslocamento de um objeto durante um 
período. É calculada dividindo a distância 
percorrida pelo tempo levado para percorrê-
la. Por exemplo, se um carro viajar 100 km 
em 2 horas, sua velocidade média seria de 
50 km/h. 
 
Velocidade escalar é a medida da 
quantidade de deslocamento de um objeto 
em uma determinada direção, 
independentemente da direção. É diferente 
da velocidade vetorial, que leva em 
consideração a direção e a magnitude da 
velocidade. Por exemplo, um carro pode ter 
uma velocidade escalar de 60 km/h enquanto 
viaja para o norte, mas sua velocidade 
vetorial pode ser diferente se ele estiver se 
movendo para o nordeste a uma determinada 
velocidade. 
 
 
 
Deslocamento, distância e 
posição 
 
Deslocamento é a medida da mudança de 
posição de um objeto em relação a um ponto 
de referência. Por exemplo, se um carro se 
move de um ponto A para um ponto B, o 
deslocamento do carro é a distância entre os 
dois pontos. 
 
Distância é a medida do espaço entre dois 
pontos. Por exemplo, a distância entre a 
Terra e a Lua é de cerca de 384399,861 km. 
 
Posição é a localização de um objeto em 
relação a um ponto de referência. Por 
exemplo, a posição de um planeta em 
relação ao Sol pode ser descrita em termos 
de sua órbita. 
 
ATENÇÃO 
 
É importante notar que deslocamento, 
distância e posição são conceitos diferentes, 
mas estão relacionados. O deslocamento de 
um objeto é a mudança em sua posição, e a 
distância é a medida do espaço entre dois 
pontos, que pode ser usada para calcular o 
deslocamento de um objeto se a sua posição 
inicial e final for conhecida. 
@fisicafundamentada 
 
Exercício resolvido 
1) Suponha que uma nadadora termine 
os primeiros 50 m dos 100 m em nado 
livre em 38,2 s. Assim que ela chega 
ao lado oposto da piscina de 50 m de 
comprimento, ela volta e nada até o 
ponto de partida em 42,5 s. Quais são 
a velocidade média e a velocidade 
escalar média da nadadora para: 
 
 
a) A ida do início até o lado oposto da 
piscina; 
 
b) A volta; 
 
c) O percurso total. 
Resolução 
 
a) A nadadora começa em 𝑥0 = 0𝑚 e 
𝑥1 = 50𝑚. Ela leva Δ𝑡 = 38,2𝑠 para 
concluir esse trecho. Logo, sua 
velocidade média e: 
𝑉𝑥0 =
𝑥1 − 𝑥0
Δt
=
50m - 0m
38,2s
= 1,31𝑚/𝑠 
Sua velocidade escalar média é a 
distância dividida pelo intervalo de 
tempo, que, neste caso, é o mesmo 
que o valor absoluto de sua 
velocidade média, ou |𝑉𝑥0| = 1,31𝑚/𝑠. 
 
b) Utilizando a mesma lógica acima, 
apenas iremos repetir os cálculos, 
porém atenção: a variação do tempo 
agora é de 42,5s: 
𝑉𝑥1 =
𝑥1 − 𝑥0
Δt
=
0m - 50m
42,5
= −1,18𝑚/𝑠 
Observe o sinal negativo para a 
velocidade média deste trecho. A 
velocidade escalar média é 
novamente o módulo absoluto da 
velocidade média, ou |𝑉𝑥1| =
|−1,18𝑚/𝑠| = 1,18𝑚/𝑠. 
 
c) Podemos encontrar a velocidade 
média de duas formas, demonstrando 
que elas resultam na mesma resposta. 
Primeiro, como a nadadora começou 
em 𝑥0 = 0 e terminou em 𝑥1 = 0, a 
diferença é 0. Logo, o deslocamento 
líquido é 0 e, por consequência, a 
velocidade média também é 0. 
 
O que encontramos para a velocidade 
escalar média? A velocidade escalar 
média, segundo nossa definição, é a 
distância total dividida pelo tempo 
total. A distância total é 100 m, e o 
tempo total é 38,2 s mais 42,5 s, ou 
80,7 s. Portanto, 𝑣 =
l
Δt
=
100m
80,7s
=
1,24𝑚/𝑠.