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Na cinemática, temos o movimento uniformemente variado (também conhecido como M.U.V.).
Diferente do movimento uniforme (M.U.), no movimento uniformemente variado a velocidade não é constante. Nesse caso, temos uma outra grandeza, a aceleração, que nos diz como a velocidade varia.
Abaixo, temos uma fórmula que relaciona a posição do corpo com o intervalo de tempo.
Sendo:
A velocidade instantânea é a velocidade em um instante de tempo específico.
Já a velocidade média é a média das velocidades instantâneas dado um intervalo de tempo.
No movimento uniformemente variado, a velocidade instantânea é diferente da velocidade média, já que a velocidade não é constante durante o movimento.
Temos uma relação entre a velocidade do corpo e o intervalo de tempo. Essa relação é dada pela seguinte fórmula:
Sendo:
A aceleração nos diz como é dada a variação da velocidade no tempo no movimento uniformemente variado.
A aceleração instantânea é a aceleração em um instante de tempo específico.
Já a aceleração média é a média das acelerações em um certo intervalo de tempo.
Nesse movimento, a aceleração é constante durante todo o tempo. Desta forma, temos que a aceleração instantânea é igual a aceleração média.
A aceleração média é dada pela seguinte fórmula:
Sendo:
Torricelli (1608 - 1647), a partir das outras fórmulas, achou uma relação entre a velocidade e o espaço. Abaixo temos essa relação:
Sendo:
Em um movimento uniformemente variado, podemos classificar o movimento de acordo com a velocidade e a aceleração.
Para a velocidade temos:
Para a aceleração temos:
Um exemplo disso seria um carro andando para frente e freando. Este movimento se trata de um movimento progressivo e retardado.
Outro exemplo seria um carro freando na marcha ré. Isto se trata de um movimento retrógrado retardado.
No movimento uniformemente variado, temos 3 tipos diferentes de gráfico: o espaço versus o tempo, a velocidade versus o tempo, e a aceleração versus o tempo.
Pela equação horária do espaço, sabemos que a dependência do espaço com o tempo é quadrática, formando uma parábola.
Podemos dividir esse gráfico em dois casos:
Gráfico do espaço com aceleração positiva.
Gráfico do espaço com aceleração negativa.
Pela equação horária da velocidade, sabemos que a dependência da velocidade com o tempo é linear, formando uma reta inclinada.
Podemos dividir esse gráfico em dois casos:
Gráfico da velocidade com aceleração positiva.
Gráfico da velocidade com aceleração negativa.
Como no movimento uniformemente variado a aceleração é uma constante, ela será uma reta constante na horizontal.
Podemos dividir esse gráfico em dois casos:
Gráfico com aceleração positiva.
Gráfico com aceleração negativa.
Dois veículos que trafegam com velocidade constante em uma estrada, na mesma direção e sentido, devem manter entre si uma distância mínima. Isso porque o movimento de um veículo, até que ele pare totalmente, ocorre em duas etapas, a partir do momento em que o motorista detecta um problema que exige uma freada brusca. A primeira etapa é associada à distância que o veículo percorre entre o intervalo de tempo da detecção do problema e o acionamento dos freios. Já a segunda se relaciona com a distância que o automóvel percorre enquanto os freios agem com desaceleração constante.
Considerando a situação descrita, qual esboço de gráfico representa a velocidade do automóvel em relação à distância percorrida até parar totalmente?
