FÍSICA 1: AULA 6
Caríssimos alunos: Em cada exercício dado, de “a” até “i”, façam a
divisão entre ∆S e ∆t , e vejam que o resultado é a:
VELOCIDADE MÉDIA
Você pegou um ônibus na porta de sua casa e desceu na porta da
escola (em Física podemos imaginar um transporte coletivo
assim). O ônibus certamente não andou com a mesma velocidade
durante todo o tempo. No começo ele está parado na frente da sua
casa, ou seja, tem velocidade zero. Em seguida ele acelera. Sua
velocidade vai aumentando. O farol fecha, e o motorista pisa no
breque para que a velocidade do ônibus vá diminuindo. Isso
acontece muitas vezes. Em 1 hora você percorreu o seu trajeto. A
distância da sua casa até a escola é de 10 quilômetros. Com que
velocidade você se movimentou da sua casa até a escola? Com
várias velocidades, pois a cada instante você tinha uma
determinada velocidade.
No entanto poderíamos dizer que você se deslocou 10 quilômetros
em 1 hora. Se você tivesse feito esse deslocamento com uma
rapidez constante, ou seja, com a mesma velocidade em qualquer
ponto da trajetória, qual seria sua velocidade? Sua velocidade
seria “10 quilômetros por hora”.
Isso é velocidade média: a relação entre o seu deslocamento (∆S) e o
tempo (∆T) que você gastou para se deslocar. Isso não significa que
você andou realmente com essa velocidade durante todo tempo.
Quando calculamos a velocidade média não importa nada do que
aconteceu entre um ponto e outro, ou seja, não importa sua velocidade
a cada instante.
Ora, o deslocamento de um móvel (∆S), num certo intervalo de tempo ∆t,
indica a “velocidade”, e isto é intuitivo, não é mesmo? Não “sentimos” a
RAPIDEZ de um determinado corpo relacionando o deslocamento com o
tempo?
Imagine, por exemplo, um trajeto onde que você conheça a “distância”
que ele possui: Se um automóvel “demora” muito “tempo”, você diria
que ele veio em “baixa” velocidade. Se ele demorou “pouco tempo”, é
porque sua velocidade foi alta. Então, você define a velocidade que ele
veio, relacionando DESLOCAMENTO E TEMPO. Matematicamente
podemos dizer que:
Vm = ∆S
∆t
Se a distância é medida em metros (m) e o tempo em segundos (s), então
a unidade de medida da velocidade será: m/s (metros por segundo).
Tomemos, agora, como exemplo os exercícios-base da aula anterior.
Neles, vamos operar a DIVISÃO ENTRE ∆S e ∆t . Desta relação, a
VELOCIDADE MÉDIA.
!
0
S0
T0
0s
!
10
S1
T1
5s
!
20
S2
T2
10s
!
30
S3
T3
15s
!
40
S4
T4
20s
!
50
S5
T5
25s
!
60
S6
T6
30s
!
! (+)
70
80 m
S7
S8
T7 T8
35s 40s
Determine a VELOCIDADE MÉDIA nos instantes
abaixo:
a) 1 e 4 ( entenda t1 e t4 )
t1 =5 s
e
t4 = 20 s
Logo: ∆t = 15 s
S1 = 10 m
e
S4 = 40 m
Logo: ∆S = 30 m
Logo:
V = ∆S => V = 30 => V = 2 m/s
∆t
15
!
0
(metros)
S0
T0
0s
!
10
!
20
!
30
!
40
!
50
!
60
!
70
!
80
S1
T1
5s
S2
T2
10s
S3
T3
15s
S4
T4
20s
S5
T5
25s
S6
T6
30s
S7
S8
T7 T8
35s 40s
(+)
b) 0 e 8
t0 =0 s
S0 = 0 m
e
t8 = 40 s
e
S8 = 80 m
S3 = 30 m
e
t5 = 25 s
e
Logo:
d) 4 e 8
t4 = 20 s
e
S4 = 40 m
e
Logo:
e) 4 e 7
t4 =20 s
S4 = 40 m
e
e
Logo:
f) 7 e 8
t7 =35 s
S7 = 70 m
e
e
Logo: ∆S = 80 m
V = ∆S => V = 80 => V = 2 m/s
∆t
40
Logo:
c) 3 e 5
t3=15 s
Logo: ∆t = 40 s
S5 = 50 m
Logo: ∆t = 10 s
Logo: ∆S = 20 m
V = ∆S => V = 20 => V = 2 m/s
∆t
10
t8 = 40 s
S8 = 80 m
Logo: ∆t = 20 s
Logo: ∆S = 40 m
V = ∆S => V = 40 => V = 2 m/s
∆t
20
t7 = 35 s
S7 = 70 m
Logo: ∆t = 15 s
Logo: ∆S = 30 m
V = ∆S => V = 30 => V = 2 m/s
∆t
15
t8 = 40 s
S8 = 80 m
Logo: ∆t = 5 s
Logo: ∆S = 10 m
Logo:
g) 2 e 6
t2 =10 s
e
S2 = 20 m
t6 = 30 s
e
S6 = 60 m
Logo:
h) 1 e 6
t1 =5 s
S1 = 10 m
e
e
S4 = 40 m
e
e
Logo:
Logo: ∆t = 20 s
Logo: ∆S = 40 m
V = ∆S => V = 40 => V = 2 m/s
∆t
20
t6 = 30 s
Logo:
i) 4 e 5
t4 =20 s
V = ∆S => V = 10 => V = 2 m/s
∆t
5
S6 = 60 m
Logo: ∆t = 25 s
Logo: ∆S = 50 m
V = ∆S => V = 50 => V = 2 m/s
∆t
25
t5 = 25 s
S5 = 50 m
Logo: ∆t = 5 s
Logo: ∆S = 10 m
V = ∆S => V = 10 => V = 2 m/s
∆t
5
Você reparou que EM TODOS OS CÁLCULOS DE VELOCIDADE
MÉDIA tivemos O MESMO RESULTADO, ou seja: 2m/s, em qualquer
intervalo de tempo e distância correspondente?
ISTO É MOVIMENTO UNIFORME (M.U.), como veremos
adiante.
E, se a trajetória for uma RETA, será MOVIMENTO
RETILÍNEO UNIFORME (M.R.U.)