Qual a grandeza que indica o quanto a velocidade mudou?

A palavra aceleração refere-se à ação e ao efeito de acelerar. Este verbo, por sua vez, prende-se com o facto de aumentar a velocidade. Por isso, é importante distinguir a velocidade (que mostra a mudança de posição de um corpo relativamente ao tempo) da aceleração (que indica de que forma muda essa velocidade).

Por outro lado, a aceleração é uma grandeza vectorial que permite expressar o aumento de velocidade numa unidade de tempo. De acordo com o Sistema Internacional, a referida unidade é o metro por segundo ao quadrado (m/s²).

Relativamente à aceleração tangencial, trata-se da grandeza que vincula a variação da rapidez num determinado intervalo de tempo. Por exemplo, no caso de um automóvel, a aceleração tangencial depende da forma como o condutor carrega no acelerador. Assim sendo, a aceleração tangencial é aquela que aumenta ou diminui a velocidade à qual o veículo se desloca.

A aceleração tangencial diferencia-se da aceleração normal, que envolve outra componente perpendicular na qual se pode descompor o vector aceleração. A aceleração normal é aquela que reflete a variação/mudança produzida na direção da velocidade num determinado intervalo de tempo.

Retomando o exemplo do carro, a aceleração normal ocorre quando o condutor decide virar o volante e mudar a direção do veículo.

Posto isto, constata-se que uma aceleração pode ter diferentes direções, as quais podem ser dirigidas no mesmo sentido que a velocidade (quando o automóvel está em andamento) ou em sentido contrário (quando o automóvel está a travar).

A aceleração tangencial surge no estudo da aceleração vetorial, onde a variação da aceleração vetorial costuma variar em direção e também em módulo. Quando é chegado num determinado ponto da trajetória, então a aceleração vetorial pode se dividir em aceleração tangencial e aceleração centrípeta, sendo, então, duas acelerações integrantes.

Enquanto a aceleração tangencial possui relação com a variação do módulo do vetor velocidade, a aceleração centrípeta possui relação com a variação da direção (referente ao vetor velocidade). Cabe dizer aqui que essa aceleração centrípeta é a mesma aceleração normal que mencionamos (também chamada de aceleração central).

Um outro exemplo aqui seria no caso de termos um movimento onde a trajetória descreva um círculo, assim, o vetor aceleração poderia apresentar uma componente na direção tangente à (aceleração tangencial) e outra que é perpendicular à aceleração tangencial, a qual se dirige mais para o centro do círculo, essa seria a aceleração normal ou centrípeta.

Assim, podemos resumir a aceleração tangencial como possuindo as seguintes características: ela faz a medição da velocidade com a qual varia o módulo vetor velocidade, o seu módulo é semelhante ao do módulo da aceleração escalar, a direção dela será sempre tangente à sua trajetória e nos movimentos uniformes, torna-se nulo o módulo do vetor aceleração tangencial.

É ainda importante dizer que a aceleração tangencial pode mudar de sentido de acordo com a velocidade do movimento. No caso de um movimento mais leto, então o sentido acaba sendo contrário ao vetor velocidade, já se o movimento for acelerado, então o sentido será o mesmo do vetor velocidade.

Citação

Equipe editorial de Conceito.de. (4 de Outubro de 2011). Conceito de aceleração tangencial. Conceito.de. https://conceito.de/aceleracao-tangencial

Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre.

Mecânica clássica
Qual a grandeza que indica o quanto a velocidade mudou?

Diagramas de movimento orbital de um satélite ao redor da Terra, mostrando a velocidade e aceleração.

Cinemática

  • Deslocamento
  • Velocidade
  • Velocidade escalar
  • Aceleração
  • Aceleração centrípeta
  • Movimento uniforme
  • Movimento uniformemente variado
  • Movimento retilíneo
  • Movimento parabólico
  • Movimento circular
  • Movimento circular uniforme
  • Movimento curvilíneo
  • Movimento harmônico simples
  • Movimento harmônico complexo

Dinâmica

  • Força
  • Inércia
  • Produto de inércia
  • Leis de Newton
  • Primeira Lei de Newton
  • Segunda Lei de Newton
  • Terceira Lei de Newton
  • Equações de movimento
  • Ressonância

História

  • História da física

Trabalho e Mecânica

  • Energia cinética
  • Energia potencial
  • Trabalho
  • Conservação da energia
  • Força conservativa
  • Força de contato
  • Função de Lagrange
  • Potência
  • Retropropulsão
  • Princípio de Hamilton

Sistema de partículas

  • Centro de massa
  • Corpo rígido
  • Momento linear
  • Conservação do momento linear
  • Equilíbrio dinâmico
  • Princípio de d'Alembert
  • Sistema massa-mola

Colisões

  • Impulso
  • Colisão elástica
  • Colisão inelástica

Movimento rotacional

  • Posição angular
  • Deslocamento angular
  • Velocidade angular
  • Aceleração angular
  • Momento de inércia
  • Torque
  • Momento angular

Sistemas Clássicos

  • Sistema dinâmico
  • Sistema linear
  • Sistema não linear
  • Sistema hamiltoniano
  • Sistema caótico

Formulações

  • Mecânica newtoniana
  • Mecânica hamiltoniana
  • Mecânica lagrangiana
  • Mecânica KvN
  • Equação de Udwadia-Kalaba
  • Mecânica de Routhian

Gravitação

  • Lei da gravitação universal
  • Princípio da superposição
  • Constante gravitacional
  • Velocidade de escape
  • Leis de Kepler
  • Princípio da equivalência

Físicos

  • Isaac Newton
  • Leonhard Euler
  • Joseph-Louis Lagrange
  • Pierre-Simon Laplace
  • Galileu Galilei
  • William Rowan Hamilton
  • Johannes Kepler

  • v
  • d
  • e

Na física, a velocidade de um corpo é a taxa de variação de sua posição em função do tempo.[1] Por se tratar de uma grandeza vetorial, a velocidade possui módulo, direção e sentido. O módulo da velocidade é a sua intensidade, medida no SI em metros por segundo (m/s ou m s-1), e está associado ao conceito de rapidez. Em geral, os símbolos da velocidade são , para a velocidade escalar, e

Qual a grandeza que indica o quanto a velocidade mudou?
, para o vetor velocidade.

Por meio da velocidade, podemos estudar dois tipos de movimentos considerados mais simples: o movimento retilíneo uniforme (MRU) e o movimento retilíneo uniformemente variado (MRUV), que são representados por equações lineares e quadráticas respectivamente. Para outros tipos de movimento mais complexos, utiliza-se a derivada.

Qual a grandeza que indica o quanto a velocidade mudou?

Em virtude do caráter vetorial da velocidade, quando ocorre uma mudança na direção do movimento, a velocidade muda, mesmo que a aceleração permaneça constante. Na imagem, quando os carros de corrida fazem a curva, sua velocidade muda de direção.

Velocidade média[editar | editar código-fonte]

Dado um deslocamento , em um intervalo de tempo , a velocidade média é dada por:[2]

.

Movimento retilíneo uniforme[editar | editar código-fonte]

Definimos MRU como todo movimento descrito por objetos com velocidade constante em uma trajetória retilínea (em linha reta), para tal, é preciso que a resultante das forças que atuam sobre o corpo seja nula. Nesse movimento, o corpo percorre sempre distâncias iguais em intervalos de tempo iguais.

No MRU a velocidade de um corpo é igual à sua velocidade média e, desta forma, sabendo-se sua posição e velocidade em um determinado instante, podemos determinar a posição da partícula em qualquer outro instante.[3]

Para tanto, a equação da posição em função do tempo , a partir de uma posição inicial é dada por:

O gráfico Sxt desse movimento é uma linha reta[4] cuja tangente do ângulo de inclinação dessa reta, em relação ao eixo , é o valor da velocidade.

Movimento retilíneo uniformemente variado[editar | editar código-fonte]

Quando a velocidade de um corpo varia com o tempo, ou seja, quando o movimento não é uniforme, convém entender como essa variação ocorre no decorrer do tempo. Para tanto, vamos definir uma nova grandeza chamada de aceleração, medida no SI em metros por segundo por segundo (m/s²), que é dada pela variação da velocidade em função do tempo:

Uma partícula descreverá um movimento retilíneo uniformemente variado (MRUV) sempre que sua velocidade variar de forma constante ao longo do tempo, ou seja, quando possuir uma aceleração constante.

No MRUV, teremos duas equações horárias, a primeira que relaciona a velocidade no MRUV com o tempo, dada por:

, cujo gráfico é uma linha reta.

E a segunda equação das posições em função do tempo:

, cujo gráfico é uma parábola.

Derivada[editar | editar código-fonte]

Os dois movimentos acima só ocorrem em condições muito específicas. Para estudar os movimentos dos corpos como ocorrem na natureza, Isaac Newton desenvolveu a derivada. Para calcular a velocidade instantânea de um corpo em certo instante é necessário usar limite, medindo-se uma variação infinitesimal de espaço em um intervalo infinitesimal de tempo.

Da definição de derivada:

Com a derivação é possível calcular a velocidade de um objeto a partir do gráfico Sxt, ela fornece a inclinação da reta tangente ao ponto na curva correspondente, sendo essa a velocidade instantânea.

A aceleração é a derivada da velocidade com relação ao tempo:[5]

Unidades de velocidade[editar | editar código-fonte]

Qual a grandeza que indica o quanto a velocidade mudou?

Velocidade e referencial. No diagrama acima, a velocidade relativa do objecto em relação a uma câmera sobre trilhos, ao lado da trajetória, movendo-se com a mesma rapidez do objecto, é igual a 0 (pois v1 = v2). A câmera, pois, registrará o objecto "parado" em sua frente.

Qual a grandeza que indica o quanto a velocidade mudou?

Gráfico da posição de uma partícula em função do tempo, que permite inferir a velocidade escalar.

Sistema Internacional de Unidades (SI)[editar | editar código-fonte]

  • Metro por segundo (m/s): unidade de velocidade do SI (1 m/s = 3,6 km/h).

Sistema CGS de unidades[editar | editar código-fonte]

  • Centímetro por segundo (cm/s)

Sistema imperial de medidas[editar | editar código-fonte]

  • Pé por segundo (ft/s)
  • Milha por hora (mph)
  • Milha por segundo (mps)
  • O nó é uma unidade de medida da velocidade, utilizada na navegação marítima e aérea, equivalente a uma milha náutica por hora.

Aeronáutica[editar | editar código-fonte]

  • O Número de Mach (M ou Ma) é uma medida de velocidade relativa que se define como o quociente entre a velocidade de um objeto e a velocidade do som no meio em que se move dito objeto. É um número adimensional tipicamente usado para descrever a velocidade dos aviões. Mach 1 equivale à velocidade do som; Mach 2 é duas vezes a velocidade do som; e assim sucessivamente. A velocidade do som no ar é de 340 m/s (1 224 km/h).

Unidades naturais[editar | editar código-fonte]

  • Velocidade da luz no vácuo = 299 792 458 m/s (convencionalmente 300 000 km/s). É a maior velocidade que se pode atingir no Universo segundo a Teoria Restrita da Relatividade de Einstein.

Outras unidades[editar | editar código-fonte]

  • Quilômetro por hora (km/h)
  • Quilômetro por segundo (km/s)

Ver também[editar | editar código-fonte]

Qual a grandeza que indica o quanto a velocidade mudou?

Qual a grandeza que indica o quanto a velocidade mudou?

  • Velocidade supersónica
  • Velocidade subsônica
  • Velocidade terminal
  • Velocimetria laser
  • Velocidade angular
  • Velocidade da luz
  • Velocidade de escape
  • Velocidade de reação
  • Velocímetro

Referências

  1. Young, Hugh D; Freedman, Roger A (2008). Física. 1 12 ed. São Paulo: Pearson. p. 38. ISBN 978-85-88639-30-0
  2. Young, Hugh D; Freedman, Roger A (2008). Física. 1 12 ed. São Paulo: Pearson. p. 36. ISBN 978-85-88639-30-0
  3. LOPES, Helio; MALTA, Iaci; PESCO, Sinésio (2002). Cálculo a uma variável - vol. II: Derivada e integral. [S.l.]: Edições Loyola. ISBN 9788515024452
  4. PARETO, Luis. Mecânica e Cálculo de Estruturas. [S.l.]: Hemus. ISBN 9788528905007
  5. Neto, João Barcelos (2004). Mecânica Newtoniana, Lgrangiana e Hamiltoniana. [S.l.]: Editora Livraria da Fisica. ISBN 9788588325265

Qual a grandeza que altera o valor da velocidade?

A aceleração mede a mudança da velocidade em relação ao tempo. Aceleração é a grandeza física que mede a variação da velocidade de um móvel em função do tempo. A unidade de aceleração no Sistema Internacional de Unidades (SI) é o m/s² (metro por segundo ao quadrado).

Qual é a grandeza de velocidade?

Velocidade é a grandeza vetorial que possui módulo, direção e sentido. Diretamente ligada à variação da posição, relaciona a distância percorrida por um corpo em um determinado intervalo temporal.

Qual é a grandeza física que modifica a velocidade de um corpo *?

A força é uma grandeza física capaz de variar a velocidade de um móvel ou deformar um corpo. A força é uma grandeza física vetorial representada por um vetor que é um segmento de reta orientado que indica direção e sentido.

É a grandeza física que mede a rapidez com que a velocidade varia no decorrer do tempo?

A aceleração é a medida da variação da velocidade em função do tempo. Aceleração é uma grandeza física vetorial e a sua unidade é o m/s². A aceleração mede a mudança da velocidade em relação ao tempo.