Movimento Retilíneo

Por Thiago Trigo
Movimento retilíneo pode ser conceituado como um movimento de um móvel em relação a um referencial, descrito ao longo de uma trajetória retilínea (reta). Sendo assim consideramos o movimento retilíneo tanto como um descolamento horizontal (movimento de um carro) ou também na vertical, como o lançamento de um moeda.

Neste artigo abordaremos os principais conceitos referentes ao movimento retilíneo.

Posição de um móvel (espaço)  S

Para definirmos a posição ou localização de  um móvel devemos arbitrar um ponto O em uma reta ou curva, ao qual definimos como origem  dos espaços, e orientá-la em um dado sentido:

Porém, devemos saber que quando um móvel (por exemplo um carro) se movimenta (desloca-se) sua posição varia em relação ao tempo. Suponhamos que  para uma localização  s=-2m temos t=0s, para  s=0m temos t=1s , e s=2m temos t=2s, percebemos que  a posição ou espaço de um móvel  é uma função do tempo.

S=f(t)

 s(m) t(s)
-2 0
0 1
2 2

 

Variação do espaço  ou Deslocamento Δs

Considerando o deslocamento de um móvel seguindo uma trajetória retilínea conforme demonstrado na figura abaixo.

Arbitrando a origem dos espaços s=0 exatamente na posição do semáforo segundo a figura, e definindo Si como sua posição inicial ( suponhamos Si=100m) ,posteriormente para um dado intervalo de tempo qualquer definimos sua posição final por Sf, ao qual  indicaremos como Sf=250m. Logo o deslocamento ou variação do espaço percorrido por este móvel é definido pela diferença de sua posição final em relação a sua posição inicial, ao qual denotamos matematicamente por:

Δs= Sf – Si

Portanto de acordo com o exemplo descrito acima podemos calcular o deslocamento deste móvel.

Sendo Si= 100m , e Sf=250m , seu deslocamento é representado por;

Δs= 250m-100m=150m , logo o móvel percorreu 150m em relação  a sua posição inicial.

Variação do tempo Δt

Se considerarmos o  exemplo acima, e  denotarmos para cada posição “s” um intervalo de tempo, podemos facilmente calcular a variação do tempo ou tempo gasto. Vamos supor que quando o móvel havia deslocado 100m em relação  ao semáforo (Si) o móvel encontrava-se a 2s, posteriormente quando o mesmo estava posicionado a 250m do semáforo o móvel encontrava-a 7s. Logo ,o tempo gasto do percurso é expresso por

Δt= Tf-Ti = 7s-2s= 5s, ou seja o móvel deslocou-se 150m em 5s

Velocidade Média Vm

Talvez um dos conceitos mais pronunciados na cinemática no ensino médio, a velocidade média pode ser simplesmente entendida, se relacionarmos o deslocamento (Δs) de um corpo com a sua respectiva variação de tempo. Também podemos considerar o exemplo mencionado acima;

“O móvel deslocou-se 150m em 5s”, Logo sua velocidade média é dada por V=Δs/Δt

Vm=150m/5s=30m/s ou 108km/h.

Para passarmos de m/s para km/h basta multiplicarmos o módulo(valor) por 3,6.

Aceleração Média (αm)

Um carro é obrigado a parar, devido uma colisão entre dois veículos que ficaram no meio da pista impossibilitando o tráfego. Após liberados os veículos, o motorista acelera o carro, e após passados 14s o velocímetro marca uma velocidade de  aproximadamente 100km/h.O simples fato de acelerar o carro implica em uma mudança de sua velocidade, ou melhor, implica em uma variação de sua velocidade. Portanto a aceleração média de um móvel é definida pela razão da variação de sua velocidade em relação ao intervalo Δt considerado.

αm=Δv/Δt

Calculando, temos;

Como a unidade de velocidade no SI é m/s  é conveniente fazermos então a transformação das unidades. 100km/h  / 3,6 =27,8m/s.( Para passarmos de km/h para m/s divide-se o  valor por 3,6)

αm=27,8/14=2m/s2

Unidade SI aceleração = m/s2

Referências Bibliográficas:
Física Básica-Volume único- Nicolau e Toleto