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Física A ACELERAÇÃO NO MOVIMENTO UNIFORMEMENTE VARIADO 1 Sumário Introdução .................................................................................................................................... 2 Objetivo......................................................................................................................................... 2 1. A aceleração .......................................................................................................................... 2 1.1. Definição da aceleração ............................................................................................... 2 1.2. Equação da aceleração ................................................................................................ 3 1.3. Comportamento no MUV ............................................................................................. 3 1.4. Aceleração positiva ...................................................................................................... 4 1.5. Aceleração negativa ..................................................................................................... 5 Exercícios ...................................................................................................................................... 6 Gabarito ........................................................................................................................................ 6 Resumo ......................................................................................................................................... 7 2 Introdução Nesta apostila você conhecerá a aceleração no movimento uniformemente variado. Assim, poderá analisar o que está ocorrendo durante o movimento, além disso, entender sobre as fórmulas que poderemos usar para que seja calculada a aceleração. Você também conhecerá os gráficos da aceleração e observará que ela pode ser negativa ou positiva. Objetivo • Definir da aceleração na física. • Discutir o sinal da aceleração. 1. A aceleração 1.1. Definição da aceleração A física tem o papel de exemplificar fenômenos que são recorrentes no dia-a- dia. Dessa forma, são usadas algumas fórmulas matemáticas com o objetivo de tentar resolver os problemas. Existe um fenômeno, o movimento uniformemente variado, que é caracterizado pela presença de uma aceleração constante. Ser constante significa ter o mesmo valor durante todo o tempo. Outro ponto importante a ser comentado refere-se ao fato de nunca ser igual a zero nesse movimento. Na imagem a seguir você pode perceber um corpo com aceleração, pois sai do repouso para iniciar a corrida. 1 Corpos em movimento, com a ≠ 0. 3 1.2. Equação da aceleração A aceleração é a taxa de variação da velocidade em função do tempo: 0 v a t v v a t = − = 1.3. Comportamento no MUV Como já definimos a aceleração é constante e diferente de zero no movimento uniformemente variado. Com isso temos o seguinte comportamento gráfico: 2 Gráfico aceleração versus tempo no MUV. Podemos analisar o gráfico anterior observando primeiro a linha azul onde a aceleração é constante e positiva. A linha verde nos mostra uma aceleração constante também, porém negativa. 4 1.4. Aceleração positiva A aceleração positiva (a > 0) tem como consequência sempre aumentar a velocidade. Uma aceleração constante e positiva vai dar acréscimos iguais em intervalos de tempo iguais para a velocidade. O comportamento gráfico é uma reta constante: 3 Gráfico a x t, para a > 0. Denotamos esse movimento como acelerado, onde a velocidade aumenta com o passar do tempo (gráfico a seguir). 4 Gráfico v x t, para a > 0. 5 1.5. Aceleração negativa A aceleração negativa (a < 0) tem como consequência sempre diminuir a velocidade. Uma aceleração constante e negativa vai dar decréscimos iguais em intervalos de tempo iguais para a velocidade. O comportamento gráfico é uma reta constante: 5 Gráfico a x t, para a < 0. Denotamos esse movimento como retardado, onde a velocidade diminui com o passar do tempo (gráfico a seguir). 6 Gráfico v x t, para a < 0. Muitos exemplos estão presentes em nosso dia a dia. 6 Para um movimento acelerado (a > 0) podemos citar um carro ou qualquer veículo que está saindo do repouso. E para um movimento retardado (a < 0) qualquer veículo que está numa frenagem constante. Exercícios 1) (Autor, 2019) Um carro consegue atingir a velocidade de 120 m/s em 10 s. Sabendo que o carro está em MUV e que parte do repouso, encontre a aceleração feita pelo motorista desse carro para atingir essa velocidade. 2) (Autor, 2019) Um carro está em movimento com a velocidade de 100 m/s. Em um certo instante o carro precisa frear até parar. Sabendo que o carro está em MUV e que sua aceleração está descrita no gráfico abaixo, encontre o tempo que este carro demora para chegar ao repouso. Gabarito 1) v a t = 0 0 v v a t t − = − 120 0 10 0 a − = − 212 /a m s= 2) v a t = 0 0 v v a t t − = − 0 100 8 t − − = 100 8 t − = − 12,5t = 7 Resumo Nesta apostila estudamos a aceleração no movimento uniformemente variado. Assim, foi possível analisar o comportamento dela nesse tipo de movimento e suas consequências. Você também conheceu os gráficos da aceleração, e pôde observar que nesse movimento, a aceleração pode ser negativa ou positiva, resultando num movimento retardado ou acelerado. 8 Referências bibliográficas Física, volume 1 (Ensino médio). Ricardo Helou Doca, Gualter José Biscuola, Newton Villas Bôas. 1.ed. São Paulo: Saraiva, 2010. Referências imagéticas www.thenounproject.com www.pexels.com
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