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Velocidade e aceleração vetoriais 1 Velocidade e aceleração vetoriais Vetor deslocamento o vetor deslocamento é o vetor que compreende o espaço entre a posição inicial e final do móvel (s2 – s1, Δs). • trajetória curvilínea: |d| < |Δs| • trajetória retilínea: |d| = |Δs| Velocidade vetorial média velocidade escalar média: velocidade vetorial média: a velocidade vetorial média possui a mesma direção e sentido do vetor deslocamento. módulo da velocidade vetorial média: • trajetória curvilínea: |d| < |Δs|, |vm| < |vm| • trajetória retilínea: |d| = |Δs|, |vm| = |vm| Velocidade vetorial instantânea um vetor varia quando um de seus elementos (módulo, direção, sentido) varia. como a velocidade vetorial é um vetor, ela também varia de acordo com as mesmas regras. portanto, quando uma trajetória é curvilínea, a velocidade vetorial varia a cada instante, já que a cada ponto da curva o vetor tem uma direção diferente. isso ocorre independente do tipo do movimento (uniforme, uniformemente variado, etc.) • trajetória curva: velocidade vetorial com variação da direção • movimento uniforme: velocidade vetorial com módulo constante • movimento variado: velocidade vetorial com variação do módulo Aceleração vetorial média Vm = Δs/Δt Vm = d/Δt ∣Vm∣ = ∣d∣/Δt → → → → →→ → → → → Velocidade e aceleração vetoriais 2 aceleração escalar média: aceleração vetorial média: a aceleração vetorial média possui a mesma direção e sentido do Δv. sempre que houver variação da velocidade vetorial v, haverá aceleração vetorial α. Aceleração vetorial instantânea pode ser entendida como uma aceleração vetorial média quando o intervalo de tempo Δt é extremamente pequeno ⁕ aceleração tangencial (αt) existe somente em movimentos variados, independente do tipo de trajetória (retilínea ou curva). — módulo: igual ao módulo da aceleração escalar α (|αt| = |α|) — direção: tangente à trajetória — sentido: se o movimento for acelerado (módulo da velocidade aumenta com o tempo), o mesmo de v. se o movimento for retardado (módulo da velocidade diminui com o tempo), oposto ao de v ⁕ aceleração centrípeta (αcp) ou aceleração normal nos movimentos retilíneos, a direção da velocidade vetorial não varia e, portanto, a aceleração centrípeta é nula. assim, a aceleração centrípeta existe somente em movimentos de trajetória curva, independente do tipo de movimento (uniforme ou variado). — módulo: é dado pela fórmula: (v: velocidade escalar. r: raio de curvatura da trajetória) — direção: perpendicular à velocidade vetorial em cada ponto — sentido: orientado para o centro de curva da trajetória Casos particulares importantes ⁕ MRU - movimento retilíneo uniforme αm = Δv/Δt αm = Δv/Δt = (v2 − v1)/(t2 − t1) ∣αcp∣ = v²/r → → → → → → → → → → Velocidade e aceleração vetoriais 3 velocidade vetorial é constante, ou seja, tem módulo, direção e sentido constantes. como o movimento é uniforme, a velocidade vetorial não varia em módulo, portanto a aceleração escalar e tangencial são nulas (α = αt = 0). como a trajetória é retilínea, a direção também não varia, portanto a aceleração centrípeta é nula (αcp = 0). — módulo: constante e invariável ⇒ (α = αt = 0) — direção: constante e invariável ⇒ (αcp = 0) ⁕ MCU - movimento curvilíneo uniforme como o movimento é uniforme, a velocidade vetorial não varia em módulo, portanto a aceleração escalar e tangencial são nulas (α = αt = 0). como a trajetória é curva, a velocidade vetorial varia em direção, portanto a aceleração centrípeta não é nula (αcp ≠ 0), mas seu módulo é constante e ela varia em direção e sentido. — módulo: constante e invariável ⇒ (α = αt = 0) — direção: variável ⇒ (αcp ≠ 0) ↳ aceleração centrípeta: módulo constante e invariável; direção e sentido variáveis. ⁕ MRUV - movimento retilíneo uniformemente variado como o movimento é variado, a velocidade vetorial varia em módulo, portanto a aceleração escalar e tangencial não são nulas (α = αt ≠ 0), mas seus módulos e direção são constantes (| αt| = |α|) e o sentido se dará assim: se o movimento for acelerado, αt terá o mesmo sentido de v; se retardado, αt terá sentido oposto ao de v. como a trajetória é retilínea, a direção não varia, portanto a aceleração centrípeta é nula (αcp = 0). — módulo: variável ⇒ (α = αt ≠ 0) ↳ aceleração escalar e tangencial: módulo e direção constantes e invariáveis (|αt| = |α|); sentido variável (se o movimento for acelerado, αt terá o mesmo sentido de v; se retardado, αt terá sentido oposto ao de v.) — direção: constante e invariável ⇒ (αcp = 0) ⁕ MRUV - movimento curvilíneo uniformemente variado como o movimento é variado, a velocidade vetorial varia em módulo, portanto a aceleração escalar e tangencial não são nulas (α = αt ≠ 0). como a trajetória é curva, a velocidade vetorial varia em direção, portanto a aceleração centrípeta não é nula (αcp ≠ 0). — módulo: variável ⇒ (α = αt ≠ 0) — direção: variável ⇒ (αcp ≠ 0) → → → → → → → → → → → → → → → → → →
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