Tipos de movimento e gráficos velocidade-tempo

Velocidade instantânea

A velocidade é uma gradeza vetorial medida num instante de tempo.

Características da velocidade 

Exemplo

Considera um condutor que se desloca da esquerda para a direita, numa estrada retilínea horizontal. Num dado instante, o velocímetro do carro indica o valor $$40\,m/s$$. Como caracterizas o vetor velocidade?

O vetor velocidade tem valor $$40\,m/s$$, sentido da esquerda para a direita e direção coincidente com a trajetória, a direção horizontal.

Gráficos velocidade-tempo

Um gráfico velocidade-tempo é uma representação gráfica da velocidade de um corpo em cada instante, permitindo analisar a sua variação ao longo do tempo.

Procedimento

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Movimento uniforme

Este movimento é caracterizado pelo facto de a velocidade permanecer constante ao longo do tempo e um corpo percorrer distâncias iguais em intervalos de tempo iguais.

O gráfico velocidade-tempo para este de movimento é uma reta horizontal - a velocidade não se altera.

Exemplo

Um ciclista que participa na Volta a França repara que o velocímetro da sua bicicleta indica continuamente uma velocidade de $$v=5{,}5\,m/s$$. Que movimento descreve o ciclista?

Descreve um movimento uniforme, pois a sua velocidade é constante: percorre sempre $$5{,}5\space{m}$$ a cada segundo decorrido.

Movimento acelerado

Este movimento é caracterizado por um aumento da velocidade de um corpo ao longo do tempo: percorre uma distância cada vez maior em intervalos de tempo iguais.

Os gráficos velocidade-tempo podem ser representados por uma reta, se a velocidade variar de forma constante, ou por uma curva, se não variar sempre da mesma forma.

Exemplo

Uma família conduz em direção ao Algarve para as suas férias de verão. $$1$$ minuto após o arranque da viagem o velocímetro do carro indicava uma velocidade de $$30\,km/h$$. $$2$$ minutos depois do arranque, o velocímetro já indicava uma velocidade de $$60\,km/h$$. Nesta situação, que tipo de movimento descreve o carro?

O carro descreve um movimento acelerado pois, no inter.valo de tempo de $$1$$ minuto, duplicou a sua velocidade e o número de metros percorrido.

Movimento retardado

Este movimento é caracterizado por uma diminuição da velocidade de um corpo ao longo do tempo: percorre distâncias cada vez menores em intervalos de tempo iguais.

Como no movimento anterior, os gráficos velocidade-tempo podem ser representados por uma reta ou por uma curva, dependendo de se a variação de velocidade é constante ou não.

Exemplo

Uma família conduz em direção ao Algarve para as suas férias de verão. $$20$$ minutos após o arranque da viagem e depois de terem percorrido $$10\space{km}$$, os ecrãs gigantes da autoestrada anunciaram um acidente uns metros mais à frente, obrigando à redução imediata da velocidade de todos os condutores. O velocímetro do carro indicava, nesse momento, uma velocidade de $$100\,km/h$$ e o condutor foi obrigado a reduzir a sua velocidade para $$50\, km/h$$. Que tipo de movimento descreveu o carro?

O carro descreveu um movimento retardado, uma vez que reduziu a sua velocidade.