Movimento variado – Aceleração escalar
Movimento variado
Na maioria dos movimentos que estamos acostumados a observar, a velocidade em geral não permanece constante, variando, portanto, no decorrer do tempo. È o chamado movimento variado.
Imagine uma situação em que o motorista está parado aguardando om sinal verde. Assim que possível, ele pisa no acelerador e o carro começa a se mover, partindo do repouso, ou seja, da velocidade zero. A cada instante o carro aumenta a velocidade, cujo valor pode ser conferido no velocímetro.
Ao atingir 60 km/h, o motorista avista uma pessoa atravessando a faixa de pedestres à sua frente. Diante disso, ele pisa no freio e a velocidade do carro diminui até parar.
O quociente entre a variação da velocidade e o intervalo de tempo em que essa variação ocorre chama-se aceleração escalar.
Aceleração escalar
Um carro de corrida, num certo instante, está a uma velocidade de 90 km/h. Se 1 s após o piloto pisar no acelerador o velocímetro indicar 108 km/h, podemos afirmar que a velocidade do carro aumentou 18 km/h em 1 s. Assim, dizemos que houve aceleração.
Para definir a aceleração escalar média, vamos considerar um móvel que percorre a trajetória da figura, em que:
v1: velocidade no instante t1
v2: velocidade no instante t2
Δv = v2 – v1: variação de velocidade
Δt = t2 – t1: intervalo de tempo
Define-se como aceleração escalar média, entre os instantes ti e tf, a grandeza am, dada por:
am = Δv = v2 – v1
Δt t2 – t1
Ou seja, a aceleração escalar média é a razão entre a variação de velocidade e o tempo transcorrido.
Vamos calcular a aceleração escalar média do carro de corrida acima. Temos:
v1 = 90 km/h
v2 = 108 km/h
t1 = 0 s
t2 = 1 s
Logo: am = Δv = v2 – v1 =108–90
Δt t2 – t1 1 – 0
am = 18 km/h
s
Isso significa que a cada segundo, a velocidade do carro aumentou 18 km/h.
Num certo intervalo de tempo de um movimento variado, pode ocorrer aumento ou diminuição da velocidade escalar com maior ou menor rapidez. A aceleração escalar indica a rapidez dessa variação da velocidade escalar.
As unidades de medida mais comuns de aceleração são: m/s2, cm/s2 , km/h2 e km/h. No SI, a unidade usada é m/s2. s
Exercício resolvido
1. Um veículo parte do repouso e, ao fim de 4 s, sua velocidade é de 20 m/s. Qual é a aceleração escalar média do veículo nesse intervalo de tempo?
Resolução:
Δv = v2 – v1 = 20 – 0 = 20 m/s
Δt = t2 – t1 = 4 – 0 = 4 s
am = Δv = 20 m/s
Δt 4 s
am = 5 m/s2
Assistir à vídeoaula a seguir:
(Opcional):
Estudo complementar retirado do link:
https://www.youtube.com/watch?v=8jlr5lHDOsk&ab_channel=galeradafisica
https://vamosestudarfisica.com/o-que-e-um-movimento-variado/