O gráfico da posição em função do tempo é crescente quando o movimento é progressivo

Clique aqui e resolva exercícios sobre as características dos gráficos do movimento retilíneo uniforme, movimento em que a velocidade do móvel é constante.

Questão 1

(UniRV GO – Adaptada) O movimento uniforme de um móvel durante certo tempo está representado abaixo. Marque a alternativa correta.

a) Faltam dados para calcular a velocidade do móvel.

b) A velocidade do móvel é constante e vale 1,42 m/s.

c) A aceleração é um determinado valor diferente de zero.

d) A velocidade do móvel é constante e vale 1 m/s.

Questão 2

(UNESP) Os dois primeiros colocados de uma prova de 100 m rasos de um campeonato de atletismo foram, respectivamente, os corredores A e B. O gráfico representa as velocidades escalares desses dois corredores em função do tempo, desde o instante da largada (t = 0) até os instantes em que eles cruzaram a linha de chegada.

Analisando as informações do gráfico, é correto afirmar que, no instante em que o corredor A cruzou a linha de chegada, faltava ainda, para o corredor B completar a prova, uma distância, em metros, igual a

a) 5.

b) 25.

c) 15.

d) 20.

e) 10.

Questão 3

A respeito dos movimentos progressivos e retrógrados, marque a alternativa incorreta:

a) O gráfico da velocidade em função do tempo que caracteriza o movimento retrógrado de um móvel com velocidade constante é uma reta contínua que se inicia na região positiva do eixo das ordenadas.

b) O gráfico da posição em função do tempo é uma reta crescente quando o movimento é progressivo.

c) O gráfico da posição em função do tempo é uma reta decrescente quando o movimento é retrógrado.

d) O gráfico da velocidade em função do tempo que caracteriza o movimento retrógrado de um móvel com velocidade constante é uma reta contínua que se inicia na região negativa do eixo das ordenadas.

e) Todas as alternativas são verdadeiras.

Questão 4

A partir do gráfico da posição em função do tempo indicado abaixo, marque alternativa correta:

a) O movimento é progressivo e retardado

b) O movimento é acelerado

c) O movimento é progressivo

d) O movimento é retrógrado

e) O movimento é retardado acelerado.

Resposta - Questão 1

LETRA “D”

Como o gráfico é uma reta, a função que o representa é a do tipo ax + b, em que o termo “a” é denominado de coeficiente angular da reta e representa a velocidade na função horária da posição para o movimento uniforme (s = s0 + v.t). Sabendo que o coeficiente angular é a tangente do ângulo formado pela reta, podemos escrever que:

tg 45° = a

a = 1, então, v = 1 m/s

Resposta - Questão 2

LETRA “D”

A partir do gráfico, podemos perceber que, após o corredor A ter parado, o corredor B correu a 10 m/s entre os instantes 10 s e 12 s. Sendo assim, a distância percorrida por B após A ter parado é:

vB = Δs ÷ Δt

Δs = vB . Δt

Δs = 10 . ( 12 – 10)

Δs = 10 . 2 = 20 m

Resposta - Questão 3

LETRA “A”

Quando o movimento é classificado como retrógrado, a velocidade possui sentido contrário ao sentido adotado como positivo e, portanto, possui valor negativo. Sendo assim, a reta contínua deve começar na parte negativa do eixo y.

Resposta - Questão 4

LETRA “C”

A reta crescente indica movimento uniforme e que o sentido da velocidade do móvel coincide com o sentido positivo da trajetória, logo, o movimento é classificado como progressivo.

Gráficos do movimento uniforme

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No estudo do movimento uniforme, existe a determinação da função horária da posição, equação que fornece a posição em que se encontrará um móvel após certo intervalo de tempo. A função horária da posição para o movimento uniforme é dada por:

s = s0 + v.t

s: Posição final;

s0: Posição inicial;

v: Velocidade;

t: Instante de tempo.

Os movimentos dos móveis sempre obedecem a uma orientação, seguindo uma reta numerada que indicará o sentido do aumento e da diminuição das posições. Como exemplo, podemos citar as placas indicadoras de quilometragem nas rodovias que mostram ao motorista qual é a posição ocupada por ele em relação a um ponto de origem denominado de marco inicial. Se o motorista afasta-se do marco inicial, os valores de sua posição aumentam; mas se ele se aproxima do ponto zero, seus valores de posição diminuem.
 

O movimento de um móvel será classificado como progressivo se a sua velocidade estiver no mesmo sentido do crescimento dos valores das posições. Nesse caso, a velocidade será considerada um número maior que zero (v > 0).

Assim sendo, a função horária da posição deve ser usada como: s = s0 + v.t.

Como a função horária do movimento uniforme é uma função do primeiro grau, o gráfico para o movimento progressivo é uma reta crescente.

O movimento de um móvel será classificado como retrógrado se a sua velocidade estiver no sentido oposto ao crescimento das posições. Nesse caso, a velocidade será considerada um número menor que zero (v < 0).

Assim sendo, a função horária da posição deve ser usada como: s = s0 – v.t.

Como a função horária do movimento uniforme é uma função do primeiro grau, o gráfico para o movimento retrógrado é uma reta decrescente.

O movimento uniforme é o tipo de movimento que ocorre com velocidade constante, ou seja, a velocidade permanecerá inalterada durante todo o tempo em que um objeto executar movimento uniforme.

A aceleração é a grandeza vetorial que determina a variação da velocidade em função do tempo. Como no movimento uniforme a velocidade não sofre alteração, podemos dizer que a aceleração é nula. O gráfico abaixo representa a aceleração no movimento uniforme. Perceba que durante todo o tempo não há valor assumido pela aceleração.

  • Gráfico da função horária da posição

A função horária da posição para o movimento uniforme é uma função do primeiro grau que determina as posições ocupadas pelo móvel à medida que o tempo passa. Essa função é a seguinte:

S = S0 + v.t

S é a posição final ocupada pelo móvel;

S0 é a posição inicial ocupada pelo móvel;

v é a velocidade;

t é o instante de tempo.

Cabe ressaltar que a velocidade pode assumir valores positivos ou negativos. Essa grandeza terá valor positivo sempre que o vetor velocidade possuir o mesmo sentido do crescimento dos valores das posições. Nesse caso, o movimento será chamado de progressivo. Caso o vetor velocidade possua o sentido da diminuição da velocidade, o sinal negativo deverá ser assumido na função e o movimento passará a ser denominado de retrógrado.

Como a função horária da posição é do primeiro grau, seu gráfico característico é uma reta, que será crescente para o movimento progressivo e decrescente para o movimento retrógrado. Para saber sobre o movimento progressivo e retrógrado, clique aqui!

  • Gráfico da velocidade no movimento uniforme

Como no movimento uniforme a velocidade assume apenas um único valor, o gráfico que representa a velocidade é uma linha que possuirá valor positivo (acima do eixo do tempo) se o movimento for progressivo e valor negativo (abaixo do eixo do tempo) se o movimento for retrógrado.

O movimento uniforme é o movimento onde a velocidade não varia com o tempo, isto é, a velocidade é constante.

Sabendo que a velocidade escalar média de um móvel pode ser dada por:


v = ΔS
       Δt

Onde:
Δs = s – s0 , é a variação do espaço, medida em metros (m)
Δt = t – t0, é a variação do tempo, medida em segundos (s)

Fazendo o tempo inicial igual a zero (t0 = 0) temos:


 

v = s – s0 
    t

Isolando o espaço final (s) na equação, temos que:

s = s0 + v.t,    v ≠ 0 (função horária do espaço no MU)

Podemos observar que o espaço é uma função do tempo s = f(t), do 1º grau em t.

Uma função de 1º grau é representada graficamente por uma reta, no sistema de coordenadas cartesianas, em relação ao eixo dos tempos.

Para v > 0 a função é crescente, assim o gráfico da função pode ser:

O gráfico da posição em função do tempo é crescente quando o movimento é progressivo

Gráfico do MU para v = cte. >0

Notamos que o gráfico da função é uma reta crescente, portanto, o movimento é progressivo, ou seja, o móvel caminha na mesma direção e sentido da orientação da trajetória.

Para v < 0 a função é decrescente, e a representação gráfica da função é:


Gráfico do MU, para v = cte. < 0

Nesse caso a velocidade é menor do que zero (v < 0), o movimento é retrógrado, ou seja, o móvel caminha no sentido contrário ao da orientação da trajetória. Gráficos da velocidade Como a velocidade escalar média é constante, os gráficos podem ser:

1 – Para v > 0:

O gráfico da posição em função do tempo é crescente quando o movimento é progressivo

v > 0 - Movimento Progressivo

 
Note que o gráfico da velocidade é uma reta paralela ao eixo dos tempos, para v = f(t). Essa função é uma função constante.

2 – Para v < 0:


O gráfico da posição em função do tempo é crescente quando o movimento é progressivo

v < 0 - Movimento Retrógrado

Nota: Os gráficos não determinam a trajetória, apenas representam as funções do movimento. Como no movimento uniforme a aceleração é nula (a=0), o gráfico da aceleração é uma reta que coincide com o eixo dos tempos.

O gráfico da posição em função do tempo é crescente quando o movimento é progressivo

Gráfico da aceleração MU

* cte = constante

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                     Gráficos do Movimento Uniformemente Variado

Por Kléber Cavalcante Graduado em Física

Equipe Brasil Escola

Mecânica - Física - Brasil Escola