Ciências e Tecnologia » Física » Aceleração | Introdução à aceleração dos corpos

Aceleração | Introdução à aceleração dos corpos

Aceleração | Introdução à aceleração dos corposA aceleração é uma grandeza vetorial que é definida como a taxa a que um objeto muda de velocidade. O objeto acelera quando ele muda sua velocidade.

É comum dizer que uma pessoa está acelerando se ela está se movimentando rápido. No entanto, a aceleração não tem nada a ver se movimentar rápido. Uma pessoa pode estar se movendo muito rápido e ainda não estar acelerando. Aceleração tem a ver com a mudança de quão rápido um objeto está se movendo. Se um objeto não está mudando sua velocidade, então o objeto não está acelerando.

Tempo 1 s 2 s 3 s 4 s 5 s 6 s 7 s 8 s
Velocidade 0 m/s 10 m/s 20 m/s 30 m/s 40 m/s 50 m/s 70  m/s 80 m/s

Acima vemos um exemplo de aceleração, a cada segundo a velocidade aumenta.

Aceleração Constante

Às vezes, um objeto em aceleração irá mudar sua velocidade pelo mesmo valor a cada segundo. Como mencionado no parágrafo anterior, a tabela de dados acima mostra um objeto alterando sua velocidade de 10 m/s em cada segundo consecutivo. Isto é referido como uma aceleração constante desde que a velocidade muda em um valor constante a cada segundo ou unidade de tempo equivalente. Um objeto com uma aceleração constante não deve ser confundido com um objeto com uma velocidade constante. Se um objeto está mudando a sua velocidade por um valor constante ou uma quantidade variável, então, é um objeto acelerado. E um objeto com uma velocidade constante não está se acelerando. As tabelas de dados abaixo retratam movimentos de objetos com uma aceleração constante e uma aceleração alterada. Note-se que cada objecto tem uma velocidade de mutação.

Aceleração contante

Tempo 1 s 2 s 3 s 4 s 5 s 6 s 7 s 8 s
Velocidade 0 m/s 10 m/s 20 m/s 30 m/s 40 m/s 50 m/s 70  m/s 80 m/s

Aceleração não contante

Tempo 1 s 2 s 3 s 4 s 5 s 6 s 7 s
Velocidade 0 m/s 7 m/s 12 m/s 15 m/s 18 m/s 19 m/s 30  m/s

Desde que os objetos acelerando estão constantemente mudando sua velocidade, pode-se dizer que a distância percorrida em relação ao tempo não é um valor constante. Um objeto em queda, por exemplo, geralmente acelera enquanto cai. Se estivéssemos a observar o movimento de um objeto em queda livre, Observaríamos que a velocidade do objeto seria de 5 m/s no primeiro segundo, a cerca de 15 m/s no segundo, a cerca de 25 m/s no terceiro segundo, cerca de 35 m/s no segundo quarto e assim por diante. Nosso objeto em queda livre seria constantemente acelerado. Tendo em conta estes valores médios de velocidade durante cada intervalo consecutivo de 1 segundo tempo, poderíamos dizer que o objeto iria cair 5 metros no primeiro segundo, 15 metros no segundo ( para uma distância total de 20 metros), 25 metros no terceiro segundo (para uma distância de 45 metros), de 35 metros no quarto segundo (por uma distância de 80 metros , depois de quatro segundos). Estes números estão resumidos na tabela abaixo.

Intervalo de Tempo Média de Velocidade durante o Invervalo Distância percorrida durante intervalo de tempo Distância percorrida de 0s até o fim do período de intervalo
0 – 1 s ≈ 5 m/s ≈ 5 m ≈ 5 m
1 -2 s ≈ 15 m/s ≈ 15 m ≈ 20 m
2 – 3 s ≈ 25 m/s ≈ 25 m ≈ 45 m
3 – 4 s ≈ 35 m/s ≈ 35 m ≈ 80 m

Esse exemplo mostra que um objeto em queda livre que está acelerando a uma taxa constante e vai cobrir distâncias diferentes em cada segundo consecutivo. A análise posterior das primeiras e últimas colunas dos dados acima demonstram que existe uma relação entre o quadrado da distância total percorrida e o tempo de viagem de um objeto a partir do estado de repouso e move-se com uma aceleração constante. A distância total percorrida é diretamente proporcional ao quadrado do tempo. Como tal, se um objeto viaja para o dobro do tempo, ele irá cobrir quatro vezes ou 2^2 a distância. A distância total percorrida, depois de dois segundos é quatro vezes a distância total percorrida após um segundo. Se um objeto viaja para o tempo de três vezes, em seguida, ele vai cobrir nove vezes ou 4^2 a distância , mais uma vez a distância percorrida após três segundos é nove vezes a distância percorrida após um segundo. Finalmente, se um objeto viaja para quatro vezes a altura, então ele irá cobrir 16 vezes ou 4^2, a distância , ou seja a distância percorrida após quatro segundos, é 16 vezes a distância percorrida após um segundo. Para objetos com uma aceleração constante, a distância da viagem é diretamente proporcional ao quadrado do tempo de viagem.

Cálculo da aceleração média

A aceleração da média (a), de qualquer objecto ao longo de um determinado intervalo de tempo (t) pode ser calculada usando a equação:

\mathrm{Aceleracao\;Media} = \frac{\Delta{\mathrm{Velocidade}}}{\mathrm{Tempo}}\;=\;\frac{V_{f}\;-\;V_{i}}{t}

Esta equação pode ser usada para calcular a aceleração do objecto cujo movimento é representado pela tabela de dados de velocidade de tempo acima. Os dados de velocidade de tempo na tabela mostra que o objeto tem uma aceleração de 10 m/s². O cálculo é mostrado abaixo.

\mathrm{Aceleracao\;Media} =\frac{V_{f}\;-\;V_{i}}{t}

Então:

\frac{V_{f}\;-\;V_{i}}{t}=\frac{50\;\mathrm{m/s}\;-\;0\;\mathrm{m/s}}{5\;\mathrm{s}}=\frac{10\;\mathrm{m/s}}{1\;\mathrm{s}}

Valores de aceleração são expressos em unidades de velocidade / tempo. Unidades de aceleração típicos incluem o seguinte:

  • m /s/s
  • km/ h/s
  • km/h/s
  • m/s²

Essas unidades podem parecer um pouco estranhas para um estudante de física iniciante. No entanto, eles são unidades muito razoáveis​​, quando você começa a considerar a definição e a equação para a aceleração. A razão para as unidades torna-se evidente após o exame da equação de aceleração. \mathrm{a} = \frac{\Delta{\mathrm{Velocidade}}}{\mathrm{Tempo}}. Uma vez que a aceleração é uma alteração de velocidade ao longo de um tempo, as unidades são unidades de aceleração de velocidade divididas por unidades de tempo – assim (m / s) / s ou (km / h) / s. A (m / s) / s  podem ser matematicamente simplificadas para m/s².

Compartilhe issoShare on FacebookTweet about this on TwitterPin on PinterestShare on StumbleUponShare on LinkedInShare on RedditEmail this to someoneShare on Google+

Escrito por George Cruz

Técnico em química, programador, graduando em engenharia mecânica, um amante do conhecimento, da boa música e da arte.

Um comentário

  1. e possivel espaco distancia tenpo

Seu comentário é bem vindo

O seu endereço de email não será publicado. Campos obrigatórios marcados com *

*

A aceleração é uma grandeza vetorial que é definida como a taxa que um objecto muda a velocidade. Um objeto se acela se ele está mudando sua velocidade