Cinemática

Física!


Cinemática - Movimento Uniforme

1. Conceito

Se observarmos atentamente os movimentos que ocorrem ao nosso redor, encontraremos vários exemplos de movimentos nos quais a velocidade escalar permanece constante. Uma estrela no céu, as extremidades dos ponteiros de um relógio movimentam-se com velocidade escalar constante. Também um pára-quedista, com o pára-quedas aberto há algum tempo, cai com velocidade praticamente constante. Num modelo simplificado do átomo de hidrogênio, dizemos que o elétron gira em torno do próton com velocidade escalar constante.

Esses movimentos, nos quais a velocidade escalar permanece constante, são denominados movimentos uniformes.

2. Velocidade Escalar Constante

Um objeto encontra-se em movimento uniforme, em relação a um determinado referencial, quando a sua velocidade escalar não varia no decorrer do tempo.

Sendo a velocidade escalar constante, o móvel percorre deslocamentos escalares iguais em intervalos de tempos iguais, em qualquer tipo de trajetória, ou seja, o estudo do movimento uniforme não depende da forma da trajetória.

A figura a seguir representa um movimento uniforme, em trajetória retilínea, com velocidade escalar constante de 4 m/s.

Movimento Uniforme


Observe que a cada 1 s o móvel cumpre deslocamentos escalares iguais de 4 m.

No movimento uniforme, a velocidade escalar instantânea é constante e diferente de zero, sendo igual à velocidade escalar média.

Movimento Uniforme

Esta velocidade escalar constante terá valor positivo quando o movimento for progressivo e, valor negativo quando for retrógrado.

3. Diagrama Horário da Velocidade Escalar

Como no movimento uniforme a velocidade linear é constante positiva ou negativa, podemos representá-la através do diagrama horário abaixo:

Movimento Uniforme

 

Propriedade

A variação de espaço (s) de um movimento uniforme, num intervalo de tempo (t), é dada por: Movimento Uniforme

Geometricamente, isto corresponde à área sob o gráfico x t.

Gráfico Movimento Uniforme


Movimento Uniforme

Exemplo:

O gráfico a seguir representa aproximadamente a velocidade escalar de um ciclista, em função do tempo, durante uma viagem de 3,0 horas.

Movimento Uniforme
Determine, nesta viagem:

a) o deslocamento escalar do ciclista;
b) a sua velocidade escalar média.

 

Resolução:

a) Observa-se no gráfico que o ciclista executa duas etapas em movimento uniforme: viaja a 30 km/h nas primeiras 2 horas e, a seguir, a 15 km/h na última hora de viagem. Em cada etapa, temos:

Movimento Uniforme

Podemos também determinar este deslocamento escalar através da área sob o gráfico apresentado. Veja abaixo esta solução geométrica, lembrando que: área de retângulo = base x altura.

Movimento Uniforme

sTotal = A1 + A2 = (2) · (30) + (1) · (15) = 75 km


b) Na viagem que durou 3,0 h, a velocidade escalar média do ciclista é dada por:

Movimento Uniforme

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