EEFM Dep. Fausto Aguiar
Arruda – EJA Médio C – Ciências da Natureza
Física – Prof.: Jackson
ACELERAÇÃO MÉDIA
A aceleração média é definida pela
razão da variação da velocidade pelo intervalo de tempo. A unidade do Sistema
Internacional é o metro por segundo ao quadrado (m/s²).
Aceleração escalar média é uma grandeza física que mede a variação da
velocidade (Δv) de um móvel em um determinado intervalo de tempo (Δt).
A palavra escalar denota que essa grandeza, a aceleração escalar média, é
completamente definida pelo seu módulo, não sendo necessário especificar uma
direção e um sentido para ela. Isso é possível, uma vez que a maior parte dos
exercícios sobre esse assunto envolve movimentos unidimensionais. A palavra
média, por sua vez, indica que a aceleração calculada representa uma média e
não é, necessariamente, igual à aceleração a cada instante de um movimento.
Tipos de aceleração
Quando um movimento apresenta aceleração, a sua velocidade é alterada. Se
a velocidade do móvel muda de maneira uniforme, a sua aceleração é
constante, e o seu movimento é uniformemente variado. Caso
a velocidade do móvel mude aleatoriamente, dizemos que o seu movimento é
variado. Além disso, o movimento em que há o aumento da velocidade é chamado
de acelerado, enquanto o movimento no qual ocorre diminuição da velocidade é chamado de retardado.
Preste atenção no sinal dado à aceleração: Quando um movimento é acelerado, sua
aceleração terá módulo positivo (ɑ > 0); enquanto em
um movimento retardado, a aceleração será negativa (ɑ < 0). Quando
o movimento for uniformemente variado, a aceleração
terá sempre o mesmo módulo.
Para calcularmos a aceleração escalar média de um móvel, utilizamos a
seguinte equação:
ɑm = Δv/Δt
ɑ → aceleração média (m/s²)
Δv → variação de velocidade (m/s)
Δt → intervalo de tempo (s)
Na equação acima, Δv diz respeito à mudança no módulo da velocidade.
Podemos calcular essa variação de velocidade usando a seguinte igualdade: Δv =
vF – v0 (vF → velocidade final; v0
→ velocidade final). O intervalo de tempo Δt é calculado de maneira
similar: Δt = tF – t0 ( tF → instante
final; t0 → instante inicial)
Exemplos
resolvidos
1. Ao
caçar, um guepardo, partindo do repouso, atinge uma velocidade de 20 m/s em 2
segundos. Qual a sua aceleração nesse intervalo de tempo?
Δv = 20 m/s; Δt = 2 s
→ ɑ = Δv/Δt
→ ɑ = 20/2
→ ɑ = 10
m/s²
2. Um
veículo tem sua velocidade alterada de acordo com o tempo conforme a tabela
mostrada abaixo:
VELOCIDADE (m/s)
|
TEMPO (s)
|
10
|
0
|
18
|
2
|
26
|
4
|
Calcule o
módulo da aceleração média desse veículo entre os instantes t = 0 s e t = 4 s.
Δv = 26 – 10 = 16 m/s; Δt = 4 – 0 = 4 s
→ ɑ = Δv/Δt
→ ɑ = 16/4
→ ɑ = 4
m/s²
3. Ao
avistar um obstáculo, um motorista pisa no freio e diminui sua velocidade a uma
taxa de 2 m/s a cada segundo. Determine o intervalo de tempo necessário até que
o veículo pare completamente, sabendo que a sua velocidade ao início da
frenagem era de 30 m/s.
Δv = 0 – 30
= 30 m/s; ɑ = – 2 m/s² (OBS: a aceleração é negativa pois a velocidade está
diminuindo)
→ ɑ = Δv/Δt
→ – 2 = –
30/Δt
→ Δt = –
30/– 2
→ Δt = 15
s
Exercícios
1. Um
avião parte do repouso e, com aceleração constante, atinge a velocidade de 125
m/s em 25 segundos. Qual a aceleração do avião?
2. Durante
um trecho da corrida, um carro de Fórmula 1 aumenta sua velocidade de 20 m/s
para 36 m/s, fazendo isso em 4 segundos. Qual a sua aceleração média neste
trecho?
3. Um
móvel tem a sua velocidade alterada de10 m/s para 15 m/s, em um intervalo de
tempo de 2,5 s. Calcule o módulo de sua aceleração média.
4. Uma
partícula, inicialmente a 2 m/s, é acelerada uniformemente e, após 5 s, alcança
a velocidade de 12 m/s. Nessas condições, qual a sua aceleração, em metros por
segundo ao quadrado?
5. Um
ponto material executa um movimento acelerado, de modo que a sua velocidade
passa a ser de 30 m/s após partir do repouso, em um intervalo de tempo de 5s.
Assinale a alternativa que indica corretamente a aceleração média desenvolvida
por ele.
a) 2,5 m/s²
b) 0,5
m/s²
c) 5 m/s²
d) 10 m/s²
e) 6 m/s²
6. Um
móvel realiza um movimento retardado com desaceleração constante de 2 m/s².
Sabendo que a sua velocidade era inicialmente de 20 m/s, determine em qual
instante de tempo o móvel inverterá o sentido do seu movimento. (Dica: use vF
= 0)
a) 1,0 s
b) 5,0 s
c) 10,0 s
d) 3,0 s
e) 2,5 s
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