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Movimento Retilíneo Uniforme (M.U) O movimento não sofre variações, nem de direção, nem de velocidade. A velocidade é constante e o movimento é dado em linha reta. Logo, em intervalos de tempos iguais, o móvel percorre a mesma distância. A equação horária do espaço é obtida a partir da velocidade média: Como a velocidade é constante, tanto a velocidade média quanto a velocidade instantânea terão os mesmos valores. Logo, Vm=V. Então: Como: Teremos que: Que é a Função Horária da Posição. Pelo SI, as unidades são: S e S0: metro (m); V: metro por segundo (m/s); t: segundo (s). O movimento pode ser progressivo ou retrógrado, dependendo do sentido em que ele acontece. Movimento Progressivo: o móvel caminha no mesmo sentido da orientação da trajetória. Os espaços crescem no decorrer do percurso em função do tempo e a velocidade escalar é positiva (v>0). Movimento Retrógrado: o móvel caminha contra a orientação da trajetória. Seus espaços decrescem no decorrer do tempo e sua velocidade escalar é negativa (v<0). Diagrama (S x t) Como a função horária do espaço é do 1º grau, podemos dizer que o gráfico (S x t) é uma reta inclinada em relação aos eixos. A inclinação do gráfico nos dá o valor da velocidade. Movimento progressivo: o espaço aumenta em função do tempo (função crescente). Movimento retrógrado: o espaço diminui em função do tempo (função decrescente). ESCOLA ESTADUAL CARMO GIFFONI Disciplina: Física Rua do Colar, 85 - Jatobá Professora: Daniela Ribeiro Belo Horizonte- MG Ensino Médio UNIDADE(S) TEMÁTICA(S): Eixo Temático V: Força e Movimento – Tema 12: Equilíbrio e Movimento OBJETO DE CONHECIMENTO: 31. Movimento uniforme HABILIDADE(S): 31.1. Saber descrever o movimento de um corpo em movimento retilíneo e uniforme Diagrama v x t Como a velocidade se mantém igual no decorrer do tempo (é constante), o gráfico é uma reta. Logo: Não existe velocidade negativa. O sinal da velocidade serve apenas para indicar o sentido do movimento e dizer se o movimento é progressivo ou retrógrado. Aceleração A aceleração mede a mudança da velocidade em relação ao tempo. Relaciona a variação média da velocidade em um período de tempo. Assim como para a velocidade, podemos definir uma aceleração média. Isso quer dizer que, se um automóvel possui uma aceleração escalar média de 2m/s², a cada segundo, sua velocidade aumenta em 2m/s. Aceleração Instantânea Quando a aceleração escalar média chega ao seu limite, temos a aceleração escalar instantânea, que designa a aceleração do corpo em um determinado momento, isto é, quando o intervalo de tempo tende à zero. Determina a variação da velocidade a cada instante de um movimento. Para tanto, é necessário que o intervalo de tempo escolhido seja o menor possível. A fórmula abaixo traz a definição de aceleração escalar instantânea: Portanto, a principal diferença entre as acelerações média e instantânea é o intervalo de tempo: a aceleração instantânea é calculada para intervalos de tempo pequenos, que tendam a zero. https://brasilescola.uol.com.br/fisica/velocidade-escalar-media.htm Tipos de Movimentos a) Movimentos Acelerado Módulo da velocidade aumenta com o tempo. |v| aumenta. Num movimento acelerado, a velocidade escalar (v) e a aceleração escalar (a) têm o mesmo sinal, isto é, ou são ambas positivas ou ambas negativas. Quando um objeto é abandonado em queda livre, a favor da aceleração da gravidade, o movimento também é classificado como acelerado, pois ocorre aumento no valor da velocidade. b) Movimentos Retardado Módulo da velocidade diminui com o tempo. |v| diminui. Num movimento retardado a velocidade escalar (v) e a aceleração (a) têm sinais contrários. Quando um motorista aciona os freios de um carro, por exemplo, o movimento executado é do tipo retardado, pois ocorre diminuição de velocidade. Resumindo: Velocidade Aceleração Movimento Positiva Positiva Progressivo Acelerado Positiva Negativa Progressivo Retardado Negativa Positiva Regressivo retardado Negativa Negativa Regressivo Acelerado https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/movimento-queda-livre-lancamento-vertical.htm https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/aceleracao-gravidade.htm https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/freios-abs.htm Vamos fazer alguns exemplos para podermos entender melhor 1) A função horária do espaço de um carro em movimento retilíneo uniforme é dada pela seguinte expressão: . Determine: a) A velocidade do móvel. b) A posição inicial. c) O instante esse móvel passará pela posição 260m. Resolução: a) Sabemos que a equação do movimento retilíneo uniforme é: Por semelhança à equação que se encontra na questão, temos que: Logo, a velocidade do móvel será de 8m/s. b) Na letra a, já encontramos o valor da posição inicial e da velocidade. A posição inicial no móvel será 100m. c) Substituindo S=260m na equação dada na fórmula , teremos: 2) Um móvel em movimento retilíneo uniforme apresenta a seguinte função horária . Considerando que os valores estão no sistema internacional de unidades, determine: a) A velocidade e a posição do móvel no instante inicial do movimento. b) A sua posição após 50s. Resolução: a) Sabemos que a equação do movimento retilíneo uniforme é: Por semelhança à equação que se encontra na questão, temos que: Logo, a velocidade do móvel será de 3m/s e a posição inicial será 20m. b) Substituindo t=50s na equação , teremos: 3) As velocidades de um móvel estão descritas pela tabela abaixo. A partir dos dados da tabela determine: t (s) 0 1 2 3 4 5 6 v (m/s) 9 6 3 0 −3 −6 −9 a) A velocidade inicial do movimento; b) A aceleração média do ponto material entre os instantes 1s e 2s; c) A aceleração média do ponto material entre os instantes 5s e 6s; d) A aceleração média do ponto material entre os instantes 0 e 6 s. Resolução: a) A velocidade inicial do móvel é a velocidade no tempo t=0. Logo, no tempo t=0 a velocidade é de 9m/s Para as próximas letras, utilizaremos a seguinte fórmula: Note que a aceleração é sempre a mesma. Logo, para esse móvel, a aceleração será constante e igual - 3m/s². Agora é com você. Faça os exercícios da semana 4 do PET- Volume 1, e semanas 1 e 2 do PET- Volume 2 que estão abaixo. 1) Um caminhão de 20m de comprimento desenvolve uma velocidade constante numa estrada retilínea e plana. Ele demora 10s para atravessar uma ponte de 180m de extensão. Calcule a velocidade do caminhão, em km/h. 2) Uma locomotiva de 30 m de comprimento move-se com uma velocidade de 72 km/h, em uma linha férrea paralela à de um trem de passageiros, que possui 220 m de comprimento e move-se com velocidade de 10 m/s. Ambos os trens movem-se no mesmo sentido. Calcule: a) O intervalo de tempo na ultrapassagem, isto é, quanto tempo o trem mais veloz gasta para passar totalmente o trem mais lento. a) A distância percorrida por cada trem. 3) Dois automóveis fazem uma mesma viagem de 360 km entre duas cidades. O automóvel A demora 2 h a menos que o automóvel B para terminar a viagem. Se B mantém uma velocidade constante de 60 km/h, qual a velocidade média do automóvel A nessa viagem? 4) Dois ciclistas, João e Pedro, fazem um percurso retilíneo em uma pista de corrida, João com velocidade de 36 km/h e Pedro 54 km/h. Se João gasta 2 min a mais que Pedro, qual o comprimento da pista? 5) Uma carreta de 20 m de comprimento demora 10 s para atravessar uma ponte de 180 m de extensão. Calcule a velocidade escalar média da carreta nopercurso. 6) Uma partícula descreve movimento retilíneo uniforme. A função horária da posição, com unidades do Sistema Internacional de Unidades, ou seja, posição em metros, tempo em segundos e velocidade em m/s, é: ; neste caso, podemos afirmar que a velocidade escalar da partícula é: a) —2 m/s e o movimento é regressivo. b) —2 m/s e o movimento é progressivo. c) 5,0 m/s e o movimento é progressivo. d) 5,0 m/s e o movimento é regressivo. 7) A posição de um móvel, em movimento uniforme, varia com o tempo conforme a tabela que segue. S (m) 25 21 17 13 9 5 T (s) 0 1 2 3 4 5 A equação horária desse movimento é: 8) Sabendo que a posição de um corpo varia com o tempo, e obedece a seguinte função horária do espaço: , determine: a) o espaço no instante 8s. b) o instante quando o móvel passa na origem das posições. c) Informe se o movimento do móvel é progressivo ou retrógrado. 9) Um trem, de 200 m de comprimento tem velocidade escalar constante e positiva de 72 km/h. Calcule o tempo gasto para atravessar completamente uma ponte de 50 m de comprimento. 10) O gráfico ao lado relaciona a posição de um móvel, em metros, com o tempo, em segundos. Determine o valor de sua velocidade média, lembrando que no MRU a velocidade média tem o mesmo valor da velocidade instantânea. 11) Um corpo possui velocidade de 10 m/s e acelera por 4 segundos até atingir a velocidade de 22 m/s. Qual a aceleração desse corpo? 12) Um corpo, quando se aproxima do Sol, é atraído com mais intensidade por ele e por isso sua velocidade aumenta. Se esse corpo possui inicialmente a velocidade de 500 m/s e ao se aproximar do Sol é acelerado por uma aceleração de 0,5 m/s2, qual será sua velocidade depois de 10 minutos? (lembre-se que 1 minuto possui 60 segundos). 13) Um carro de Fórmula 1 larga de sua posição (onde estava inicialmente parado) e acelera com aceleração constante de 4 m/s2. Qual a velocidade do carro após 5 segundos? https://exercicios.brasilescola.uol.com.br/exercicios-fisica/exercicios-sobre-graficos-movimento-uniforme.htm
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