Movimento - Capítulo 2

 

Prof. Luís Ricardo Arruda de Andrade

Descrição de Dois Movimentos Importantes da Física

PLANO DE ESTUDOS

Equação e gráfico dos Espaços de um movimento uniformemente variado

Movimento uniformemente variado

Movimento uniforme

Gráficos da velocidade de um movimento uniformemente variado

Equação de Torricelli

OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM

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Trazer a definição de movimento uniforme. Identificar equação horária e gráfico dos espaços deste movimento. Conhecer o movimento ção da velocidade desseuniformemente movimento. variado e a equa-

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Expor gráficos da velocidade em função do tempo de diferentes movimentos uniformemente variados. Apresentar equação de Torricelli e mostrar suas aplicações.

 

Movimento Uniforme

Há inúmeras maneiras de um corpo se movimen-

tar. Pense nas diferentes trajetórias que ele pode percorrer. A trajetória de um corpo abandonado de uma certa altura é uma reta, mas se lançado

com uma certa velocidade pode ser uma curva. As trajetórias dos planetas, que são denominadas órbitas, são elípticas, a trajetória de um veículo

é sua estrada, que pode ser retilínea ou cheia de curvas. Agora, pense nas diferentes maneiras

de um corpo percorrer uma trajetória. Pode ser com velocidade constante, cr crescente, escente, decrescente

e assim por diante. Pense em quantas diferentes maneiras uma bola se movimenta durante um

 jogo de futebol, f utebol, ou no movimento de um corpo c orpo oscilando preso a uma mola. Contudo, tem de haver um começo, e começamos por dois tipos de movimento: o uniforme, que tem velocidade velocidad e constante, e o uniformemente

 variado, que tem aceleração eescalar scalar constante.

 

Definição de Movimento Uniforme Quando a velocidade escalar de um corpo é constante, seu movimento é chamado uniforme. Um carro percorrendo uma estrada, mantendo a indicação do seu velocímetro, está em movimento uniforme ( MU).

Uma Convenção Importante Uma trajetória está orientada or ientada quando se escolhe, arbitrariamente, um sentido positivo.

Como consequência, a velocidade do corpo que a percorre será positiva ou negativa, dependendo do sentido do movimento ser a favor ou contra a orientação da trajetória.

Equação dos Espaços: Conceito Já sabemos que a posição de um corpo que está sobre uma linha conhecida pode ser determinada por p or uma única medida. Na Física, essa medida é denomina denominada da espaço (S). P  O S

Figura - Posição do corpo ao longo de uma trajetória Fonte: o1 autor.

Descrever o movimento de um corpo é indicar sua posição em cada instante. Sempre que possível, vamos imaginar que estamos medindo o tempo com auxílio de um cro-

nômetro inicialmente zerado e que é disparado no instante em que o estudo do mo vimento se inicia. O movimento movimento de um corpo que percorre uma trajetória conhecida pode ser descrito por uma função que associa asso cia o valor do espaço ( S) para cada valor de tempo (t). Essa função é denominada equação horária ou equação dos espaços.

UNIDADE 2

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Empregamos a palavra função  com o mesmo significado utilizado pelos matefunção com máticos. Dizemos que y é função de x quando a cada y corresponder um único x. Claro que, se um corpo percorre uma trajetória, o valor de cada instante (t) só pode corresponder um único valor de S, ou seja, S é função de t.

Equação dos Espaços do Movimento Uniforme Se um corpo percorre uma trajetória qualquer em movimento uniforme com uma  velocidade V e passa por um ponto de espaço inicial S0, no instante 0, e passa por um ponto de S em um instante t qualquer, aplicando-se a definição de velocidade escalar média no intervalo 0 a t vem: V (constante) = 

∆S  ∆t 

= 

S  − S 0 t  − 0

Da expressão anterior, vem: S = S0 + Vt

Gráfico dos Espaços do Movimento Uniforme Como a equação dos espaços do movimento uniforme é uma função do primeiro grau, o gráfico de S em função de t é uma reta. Dependendo do sinal da velocidade, ou seja, dependendo do sentido do movimento, movimento, a reta pode ser ascendente ou descendente, como mostrado nas figuras que se seguem. V>0

V