como calcular a aceleração
um aviaão a jato comercial, está pousando com uma velocidade de 69m/s. Ao tocar no solo, o jato tem 750m de pista para reduzir a sua velocidade para 6,1m/s. calcule a aceleração média (módulo e sentido) do avião durante a aterrissagem.
💡 3 Respostas
Pedro Macedo
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Entenda a definição da equação. Você pode calcular a aceleração média de um objeto para um determinado período de tempo a partir da sua velocidade (ou seja, a rapidez do seu movimento numa direção específica) no início e no final desse tempo. Para isso, você deve conhecer a equação da aceleração que é dada por a = Δv / Δt, onde a representa a aceleração média, Δv representa a variação na velocidade e Δtrepresenta a variação de tempo.[3]
- A unidade de medida para a aceleração é metro por segundo ao quadrado(símbolo: m/s2).
- A aceleração é uma grandeza vetorial, ou seja, ela apresenta módulo e direção.[4] O módulo representa o valor total da aceleração, enquanto a direção nos diz a orientação do movimento do objeto (vertical ou horizontal). Se a velocidade do objeto estiver diminuindo, o valor da sua aceleração será negativo.
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Entenda as variáveis da equação. É possível expandir os termos Δv e Δt em Δv = vf - vi e Δt = tf - ti, onde vf representa a velocidade final, vi representa a velocidade inicial, tf representa o tempo final e ti representa o tempo inicial.[5]
- Como a aceleração possui uma direção, é importante sempre subtrair a velocidade inicial da velocidade final. Se trocar a ordem das velocidades, a direção da sua aceleração estará incorreta.
- O tempo inicial geralmente é igual a 0 (a menos que ele seja informado na questão).
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Aplique a fórmula para encontrar a aceleração. Para começar, escreva a equação e todas as suas variáveis. A equação, como vimos acima, é a = Δv / Δt = (vf - vi)/(tf - ti). Subtraia a velocidade inicial da velocidade final e depois divida o resultado pelo intervalo de tempo. O resultado da divisão será igual ao valor da aceleração média que o objeto sofreu ao longo deste período de tempo.
- Se a velocidade final for menor que a velocidade inicial, a aceleração será um valor negativo ou a taxa de desaceleração do objeto.
- Exemplo 1: um carro de corrida acelera uniformemente de 18,5 m/s para 46,1 m/s em 2,47 segundos. Encontre o valor da sua aceleração média.
- Escreva a equação: a = Δv / Δt = (vf - vi)/(tf - ti)
- Atribua os valores das variáveis: vf = 46,1 m/s, vi = 18,5 m/s, tf = 2,47 s, ti = 0 s.
- Resolva a equação: a = (46,1 – 18,5)/2,47 = 11,17 m/s2.
- Exemplo 2: um motociclista viaja a 22,4 m/s e para sua moto 2,55 s depois de usar os freios. Encontre o valor da sua desaceleração.
- Escreva a equação: a = Δv / Δt = (vf - vi)/(tf - ti)
- Atribua os valores das variáveis: vf = 0 m/s, vi = 22,4 m/s, tf = 2,55 s, ti= 0 s.
- Resolva a equação: a = (0 – 22,4)/2,55 = -8,78 m/s2.
ENTENDA AS LEI DE NEWTON
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Entenda a definição da segunda Lei de Newton. A segunda Lei de Newton(também chamada de princípio fundamental da dinâmica) afirma que um objeto sofre aceleração quando as forças que atuam sobre ele estão fora de equilíbrio. Essa aceleração depende das forças resultantes que agem sobre o objeto e a massa do objeto.[6] Através dessa lei, a aceleração pode ser calculada quando uma força conhecida estiver atuando sobre um objeto de massa conhecida.
- A segunda lei de Newton pode ser expressa pela equação Fresultante = m x a, onde Fresultante representa a força resultante que é aplicada em no objeto, mrepresenta a massa do objeto e a representa a aceleração do objeto.
- Ao empregar essa equação, faça uso das unidades de medida do SI (Sistema Internacional de Unidades). Use quilograma (kg) para massa, newton (N) para força e metro por segundo ao quadrado (m/s2) para aceleração.
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Encontre a massa do objeto. Para descobrir a massa do objeto, utilize uma balança (mecânica ou digital) para obter o valor em gramas. Se o objeto for muito grande, talvez seja necessário procurar alguma referência que possa fornecer o valor da sua massa. No caso de objetos grandes, a massa provavelmente estará expressa em quilogramas (kg).
- Para ser usada nessa equação, a massa deve ser convertida para quilogramas. Se o valor da massa estiver em gramas, divida-o por 1000 para convertê-lo em quilogramas.
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Calcule a força resultante que age sobre o objeto. A força resultante (ou resultante das forças) é uma força que está fora de equilíbrio. Se você tem duas forças em direções opostas agindo sobre um objeto e uma delas é maior que a outra, você terá uma força resultante na direção da força maior.[7] A aceleração é o resultado de uma força não equilibrada agindo sobre um objeto e provocando uma mudança na sua velocidade na mesma direção da força que o puxa ou empurra.
- Exemplo: imagine que você e seu irmão mais velho estão brincando de cabo de guerra. Você puxa a corda para a esquerda com uma força de 5 newton, enquanto ele puxa a corda na direção oposta com uma força de 7 newton. A resultante das forças que atuam na corda é de 2 newton para a direita (na direção do seu irmão).
- 1 newton (N) equivale a 1 quilograma vezes metro por segundo ao quadrado (kg*m/s2).[8]
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Reorganize a equação F = ma para calcular a aceleração. Você pode modificar a fórmula da segunda lei de Newton para poder encontrar a aceleração; para isso, divida os dois lados da equação pela massa e você chegará na expressão a = F/m. Para calcular o valor da aceleração, divida a força pela massa do objeto que está sendo acelerado.
- A força é diretamente proporcional à aceleração; desse modo, quanto maior a força, maior será a aceleração.
- A massa é inversamente proporcional à aceleração; logo, quanto maior a massa, menor será a aceleração.
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Aplique a fórmula para encontrar a aceleração. A aceleração é igual ao quociente da divisão da força resultante que age sobre o objeto pela massa do objeto. Depois que você substituir os valores das variáveis, resolva a divisão simples para chegar ao valor da aceleração do objeto.
- Exemplo: uma força de 10 newton age uniformemente sobre uma massa de 2 quilogramas. Calcule a aceleração do objeto.
- a = F/m = 10/2 = 5 m/s2
Alvanir Lima
Andreza Medeiros
Pela 2ª Lei de Newton, F = m . a
Portanto, se vc tem a massa e a força aplicada, pode achar a aceleração:
a = F/m
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