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Quando o movimento de um objeto apresenta regularidade em sua velocidade ou aceleração, ele pode ser descrito por fórmulas matemáticas.
Quando um móvel mantém velocidade constante, ele executa um movimento uniforme. Já quando o movimento ocorre com aceleração constante, temos um movimento uniformemente variado.
Movimento uniforme
O movimento uniforme é caracterizado por uma velocidade constante, ou seja, o móvel percorre distâncias iguais em intervalos de tempo iguais. Um exemplo comum desse tipo de movimento é observado em uma estrada sem engarrafamento. Nessas condições, é possível manter a velocidade do carro constante durante um longo período.
Propriedades do movimento uniforme
No movimento uniforme, duas propriedades importantes podem ser destacadas:
- A aceleração do móvel é nula, uma vez que para haver aceleração é necessária uma variação de velocidade.
- A velocidade constante coincide com a velocidade média do movimento.
Fórmulas do movimento uniforme
A equação fundamental do movimento uniforme é:
\LARGE \Delta S = S_f - S_0 = v \cdot \Delta t
Onde:
S_f: posição final.S_0: posição inicial.v: velocidade constante.\Delta t: intervalo de tempo.
Movimento uniformemente variado (MUV)
O movimento uniformemente variado é caracterizado por uma aceleração constante. Isso significa que a velocidade do móvel varia de forma uniforme ao longo do tempo. Um exemplo clássico é o movimento de queda livre, em que a aceleração devido à gravidade permanece constante.
Propriedades do movimento uniformemente variado
No movimento uniformemente variado, podemos observar as seguintes propriedades:
- A aceleração é constante em magnitude e direção.
- A variação da velocidade é diretamente proporcional ao intervalo de tempo.
- As distâncias percorridas em intervalos de tempo consecutivos aumentam de forma não linear.
Fórmulas do movimento uniformemente variado
As principais equações do MUV são:
- Função horária da velocidade:
v_f: velocidade final.v_0: velocidade inicial.a: aceleração.t: tempo instantâneo.
\LARGE v_f = v_0 + a \cdot t- Função horária da posição:
S_f: posição final.S_0: posição inicial.v_0: velocidade inicial.a: aceleração.t: tempo instantâneo.
\LARGE S_f = S_0 + v_0 \cdot t + \dfrac{a \cdot t^2}{2}- Equação de Torricelli (sem dependência do tempo):
v: velocidade final.v_0: velocidade inicial.a: aceleração.\Delta S: deslocamento.
\LARGE v^2 = v_0^2 + 2 \cdot a \cdot \Delta SEssas equações são fundamentais para resolver problemas de cinemática em situações com aceleração constante.