1.2 Rapidez média e velocidade. Classificação de

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1 1.2 Rapidez média e velocidade. Classificação de 1 Rapidez média A rapidez média é uma grandeza física escalar que indica a distância percorrida por unidade de tempo. Δt rapidez média = r m = s t distância percorrida intervalo de tempo (m/s) s 2 2 1

2 Rapidez média A unidade SI de rapidez é o metro por segundo, m/s. Mas a unidade habitualmente usada é o quilómetro por hora, km/h. Fig. 1 Valores de rapidez média de diferentes corpos 3 Rapidez média Como se relaciona o metro por segundo, m/s com o quilómetro por hora, km/h? Relembra que: 1 km = 1000 m e 1 h = 3600 s 1 km/h = 1 km 1 h = 1000 m 3600 s = 1 3,6 m/s 4 4 2

3 Velocidade A velocidade é uma grandeza vetorial caracterizada por direção, sentido e ponto de aplicação, além do valor ou da intensidade. Representa-se, em cada instante, por um vetor vetor velocidade, Ԧv Fig. 2 Vetor velocidade v 5 Velocidade Vetor velocidade tem: a direção da trajetória, no caso do movimento ser retilíneo; a direção da tangente à trajetória, se o movimento é curvilíneo. O sentido do movimento. O ponto de aplicação coincide com a posição ocupada pelo centro de massa do corpo no instante considerado. Fig. 3 Vetor velocidade para diferentes trajetórias 6 3

4 Velocidade A intensidade do vetor velocidade, v, relaciona-se com o comprimento do vetor velocidade na escala considerada e traduz a rapidez do movimento em cada instante e posição. O valor da velocidade pode ser medido com um velocímetro. Fig. 4 Velocímetro As velocidades de dois automóveis são iguais apenas quando têm a mesma direção, o mesmo sentido e o mesmo valor ou intensidade; 7 Movimento retilíneo e uniforme Trajetória retilínea Velocidade constante Diz-se que o movimento de um corpo é retilíneo e uniforme quando a trajetória é retilínea e o valor da velocidade se mantém constante. Ԧv Fig. 5 Automóvel com movimento retilíneo e uniforme. O vetor velocidade, Ԧv é igual em todos os instantes. 8 4

5 Movimento retilíneo e uniforme O valor da velocidade em qualquer instante corresponde à rapidez, que, por ser sempre a mesma no movimento retilíneo uniforme, é igual à rapidez média. MRU v = s t (m/s) Valor da velocidade é constante Fig. 6 Gráfico velocidade-tempo 9 Movimento retilíneo acelerado Trajetória retilínea Velocidade aumenta O vetor velocidade aumenta sucessivamente. Ԧv Ԧv Ԧv Fig. 7 Automóvel com movimento retilíneo acelerado. 10 5

6 Movimento retilíneo acelerado No movimento acelerado o valor da velocidade aumenta. O gráfico velocidade-tempo, que representa o valor da velocidade em função do tempo, para um movimento acelerado, é uma linha ascendente. Fig. 8 Gráfico velocidade-tempo 11 Movimento retilíneo retardado Trajetória retilínea Velocidade diminui O vetor velocidade diminui sucessivamente. Ԧv Ԧv Ԧv 18 m/s 10 m/s 3,9 m/s 0 m/s Fig. 9 Automóvel com movimento retilíneo retardado. 12 6

7 Movimento retilíneo retardado No movimento retardado o valor da velocidade diminui. O gráfico velocidade-tempo, que representa o valor da velocidade em função do tempo, para um movimento retardado, é uma linha descendente. Fig. 8 Gráfico velocidade-tempo 13 Síntese A rapidez média, r m, é uma grandeza física escalar que indica a distância percorrida, em média, por unidade de tempo. Calcula-se pelo quociente: r m = s t (m/s) Também é muito utilizada a unidade quilómetro por hora, km/h: 1 km/h = 1 m/s e 1 m/s = 3,6 km/h 3,6 A rapidez de um movimento em cada instante chama-se rapidez instantânea ou simplesmente rapidez e pode ser medida com um velocímetro. A velocidade é uma grandeza física vetorial e representa-se por um vetor velocidade, v: com a direção da trajetória, se ela for retilínea ; com a direção tangente à trajetória, se ela for curvilínea ; com o sentido do movimento; com valor, v, igual à rapidez do movimento em cada instante. 14 7

8 Síntese Diz-se que um movimento é retilíneo se a trajetória descrita pelo corpo for retilínea. Movimento retilíneo uniforme acelerado retardado Ԧv sempre igual Ԧv sucessivamente maior Ԧv sucessivamente menor Ԧv 1 Ԧv 2 Ԧv 1 Ԧv 2 Ԧv 1 Ԧv 2 Valor, v, é constante v = r m = s t Gráfico velocidade-tempo horizontal Valor, v, aumenta Gráfico velocidade-tempo ascendente Valor, v, diminui Gráfico velocidade-tempo descendente 15 TPC 1. Verifica se sabes, página 30 e seguintes. Exercícios que ficarem por fazer. 16 8