Olá, tudo tranquilo? Neste post, vamos rever o assunto aceleração escalar média e classificação dos movimentos. Além disso, vamos ver também áreas de gráficos de velocidade pelo tempo e aceleração pelo tempo.
Vamos lá? Então acompanhe-me aqui!
Aceleração escalar média: conceito e fórmula
A aceleração escalar média é a grandeza que indica a variação da velocidade escalar no intervalo de tempo. Sua fórmula é dada por:
Como Δ indica a variação de velocidade pelo tempo, então podemos substituir Δv na fórmula por vf – vi (velocidade final menos velocidade inicial). Da mesma forma, podemos substituir Δt por tf – ti (tempo final menos tempo inicial). Então, a fórmula fica assim:
As unidades usadas nestas fórmulas no Sistema Internacional de Unidades (S.I.U.) é metros por segundo sobre segundo (m/s / s), que transformamos em m/s².
Ok, mas como interpretamos a aceleração escalar? Bom, vamos a um exemplo.
Vamos supor que o carro da sua família tenha uma aceleração a = 2m/s².
Isso significa que, a cada segundo, ele tem uma variação de velocidade de 2m/s. Na fórmula, podemos escrever isso como:
Se você quiser saber o quanto é isso em quilômetros por horas, lembre-se que temos que multiplicar o valor por 3,6.
Então, neste caso, temos:
Então, se este carro se locomover por 10 segundos, sendo sua velocidade inicial V₀ = 0, vamos ver qual será sua velocidade final:
vf = 20 m/s → 72 km/h
Classificação dos movimentos quanto a trajetória
Em aceleração escalar média, trabalhamos com 2 movimentos: movimento progressivo e movimento retrógrado. Vamos ver mais sobre cada um deles:
Movimento progressivo
O movimento progressivo sempre vai em favor da trajetória, e o espaço vai “aumentando” (ΔS > 0) . Além disso, a velocidade neste movimento é sempre positiva.
Movimento retrógrado
No movimento ao retrógrado, é tudo inverso em relação ao movimento progressivo: ele anda contra a trajetória, o espaço “diminui” (ΔS < 0) e a velocidade é negativa.
Classificação dos movimentos quanto a módulo da velocidade
Em relação ao módulo, também temos duas classificações: movimento acelerado e movimento retardado.
Movimento acelerado
O movimento será acelerado quando o corpo andar cada vez mais rapidamente, ou seja, quando o módulo da sua velocidade crescer. Para que isso aconteça, não basta que a aceleração seja positiva; é preciso que v e a tenham sinais iguais. Então, mesmo que v e a tenham sinal negativo, por exemplo, estamos falando de um movimento acelerado.
Movimento retardado
Já o movimento retardado se caracteriza por ser cada vez mais lento, o módulo da velocidade diminui e a velocidade e a aceleração têm que ter sinais diferentes. Ou seja, se a velocidade for positiva, a aceleração será negativa, e vice-versa.
Por isso, fique atento: não é apenas o sinal da aceleração que determina se o movimento é acelerado ou retardado; é preciso também analisar o sinal da velocidade.
Gráfico de velocidade escalar instantânea
Esse gráfico é um dos gráficos que mais cai nas avaliações do Enem e vestibulares.
O que já podemos perceber é que a velocidade neste caso é positiva (v > 0), e que ela cresce no começo. Se ela é crescente, então podemos dizer que o movimento é acelerado no primeiro terço.
No segundo terço, a velocidade é constante, pois a velocidade não muda (ou seja, ele é uniforme). No terceiro trecho, o movimento ainda é progressivo, pois a velocidade continua positiva (v > 0), porém é retardado pois a velocidade diminui. No instante em que a reta encosta no eixo t, a velocidade é zero (v = 0).
Agora, digamos que o gráfico continue como abaixo:
Perceba que, no quarto trecho,o movimento passou a ser retrógrado. Como ele estava parado, então para que a velocidade seja diferente de zero, isso significa que ele está acelerando, e a velocidade está aumentando em módulo. Já no quinto trecho, como a velocidade está diminuindo (se aproximando de zero), temos um movimento retardado.
Se fôssemos calcular a área do gráfico, teríamos que lembrar que a variação de espaço na ida (ΔSida) é a área delimitada pelas retas azuis (área positiva), enquanto a variação de espaço na volta (ΔSvolta) é a área delimitada pelas retas vermelhas (área negativa).
Gráfico de aceleração escalar instantânea
O gráfico abaixo corresponde ao gráfico de aceleração escalar instantânea:
Quando estamos calculando a área da figura formada no gráfico de aceleração escalar instantânea, perceba que multiplicamos velocidade por tempo (v . t), e as unidades acabam sendo metros por segundo vezes tempo (m/s² . s). Ou seja, ficamos com m/s, ou seja, a área do gráfico corresponde à variação de velocidade (Δv).
No caso do gráfico acima, temos Δv que é a área positiva (delimitada pelo retângulo da reta azul acima do eixo t) e um Δv que é a área negativa (delimitada pelo retângulo da reta vermelha abaixo do eixo t).
A área positiva aponta que, naquele momento, a velocidade cresceu; já a área negativa indica que, depois de certo momento, a velocidade diminuiu, e a aceleração ficou negativa.
Veja como fica se transpormos o gráfico de aceleração para o gráfico de velocidade:
–
Espero que você tenha compreendido um pouco melhor sobre a aceleração escalar média. E se precisar de ajuda para melhorar seu nível de Física, clique aqui e conheça meu o EXTENSIVO DE FÍSICA 2022 para vestibulares Paulistas e Enem. Tenho certeza que vai mudar a sua vida!
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