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GRÁFICOS DA VELOCIDADE PARA O MRUV Como já mencionamos, o movimento de um corpo pode ser descrito através de fórmulas matemáticas e através de gráficos. No caso do movimento uniformemente variado, a representação gráfica da velocidade escalar pode ser expressa para quatro situações distintas: I) Movimento progressivo acelerado II) Movimento progressivo retardado III) Movimento retrógrado acelerado IV) Movimento retrógrado retardado Representação gráfica da velocidade escalar em função do tempo Movimento progressivo acelerado Nesse caso, o móvel se desloca a favor do sentido da trajetória (v > 0), com aceleração também tendo o mesmo sentido da orientação da trajetória, ou seja, a aceleração é positiva (a > 0). Note que o módulo da velocidade aumenta no decorrer do tempo. Movimento progressivo retardado Nesse caso, o móvel se desloca a favor do sentido da trajetória (v > 0), porém a aceleração tem sentido contrário ao sentido da orientação da trajetória, ou seja, a aceleração é negativa (a < 0). Note que o módulo da velocidade diminui no decorrer do tempo. Movimento retrógrado acelerado Nesse caso, o móvel se desloca contra a orientação da trajetória (v < 0), com aceleração também tendo o sentido contrário ao sentido da orientação da trajetória, ou seja, a aceleração é negativa (a < 0). Note que o módulo da velocidade aumenta no decorrer do tempo. Movimento retrógrado retardado Nesse caso, o móvel se desloca contra a orientação da trajetória (v > 0), porém a aceleração tem o mesmo sentido da orientação da trajetória, ou seja, a aceleração é positiva (a > 0). Note que o módulo da velocidade diminui no decorrer do tempo. OBS.: Quando a velocidade e a aceleração possuem o mesmo sinal, temos um movimento acelerado e o módulo da velocidade aumenta. Quando a velocidade e a aceleração possuem sinais contrários, temos um movimento retardado e o módulo da velocidade diminui. Exemplo: O movimento de um determinado automóvel pode ser descrito através do gráfico a seguir: Diga: a) Em quais intervalos de tempo o movimento é progressivo. b) Em quais intervalos de tempo o movimento é retrógrado. b) Em quais intervalos de tempo o movimento é retardado. c) Em quais intervalos de tempo o movimento é acelerado. Resposta: a) Note que entre os instantes de tempo t0 = 0 e t3 < 3s, a velocidade é positiva, ou seja, o movimento é progressivo e ocorre a favor da orientação da trajetória. b) Note que entre os instantes de tempo e t3 > 3s e t5=5s, a velocidade é negativa, ou seja, o movimento é retrógrado e ocorre contra o sentido da orientação da trajetória. OBS.: No instante de tempo t3 = 3s, o móvel fica em repouso por um breve instante e, em seguida, volta a se movimentar. c) Em qualquer intervalo de tempo a variação da velocidade é sempre negativa. Portanto a aceleração sempre assume o valor negativo. Por exemplo, entre o instante de tempo t0= 0 e t1=1 s, a velocidade se altera de v0=3m/s para v1=2m/s. Logo: ∆𝑣 = 𝑣1 − 𝑣0 = 2 − 3 = −1 𝑚/𝑠 Com aceleração igual a: 𝑎 = ∆𝑣 ∆𝑡 = 𝑣 − 𝑣0 𝑡 − 𝑡0 = 2 − 3 1 − 0 = −1 1 = −1𝑚/𝑠2 É possível obter o mesmo resultado se considerar os instantes de tempo t3= 3 s e t5=5 s, onde a velocidade se altera de v3=0 para v5=-2m/s ∆𝑣 = 𝑣5 − 𝑣3 = −2 − 0 = −2 𝑚/𝑠 Com aceleração igual a: 𝑎 = ∆𝑣 ∆𝑡 = 𝑣 − 𝑣0 𝑡 − 𝑡0 = −2 − 0 5 − 3 = −2 2 = −1𝑚/𝑠2 Assim a aceleração é negativa em qualquer instante de tempo. Ou seja, o movimento é retardado entre os instantes t0 = 0 e t3 < 3s, já que a aceleração possui sinal contrário ao sinal da velocidade. d) O movimento é acelerado entre os instantes t3 > 3s e t5 = 5s, já que a aceleração possui mesmo sinal que a velocidade. OBS.: No instante de tempo t=3s, apesar do móvel estar em breve repouso, não deixou de sofrer aceleração. Mais a frente saberemos o porquê disso.