Movimento retilíneo uniforme (mru)
INTRODUÇÃO A partir de agora passaremos a discutir tipos de movimentos e começaremos pelo Movimento Retilíneo Uniforme. Este tipo de movimento de define por variações de espaços iguais em intervalos de tempo iguais, em outras palavras a velocidade é constante.
Observe no nosso exemplo que o rapaz percorre espaços iguais em tempos iguais. Ele leva 2 s para percorrer cada 10 m, ou seja, quando está a 10 m se passaram 2 s, quando está em 20 m se passaram 4 s e assim sucessivamente, de tal forma que se calcularmos sua velocidade em cada uma das posições descritas (comparadas com a posição inicial), teremos: vm = ∆s 10 20 30 40 = = = = = 5 m/s ∆t 2 4 6 8
Portanto quando falamos de MRU não tem mais sentido em utilizarmos o conceito de velocidade média, já que a velocidade não se altera no decorrer do movimento, logo passaremos a utilizar: v = vm FUNÇÃO HORÁRIA DO MRU A função horária de um movimento, representa o endereço de um móvel no tempo, ou seja, ela fornece a posição desse móvel num instante qualquer. Com ela seremos capazes de prever tanto posições futuras do movimento, como conhecer posições em que o móvel já passou. A seguir deduziremos a função s = f (t) para o MRU e como ponto de partida utilizaremos a definição de velocidade. Observe o esquema abaixo:
• O móvel parte de uma posição inicial so no instante t = 0; • Num instante t qualquer ele estará na posição s.
Partindo da definição da velocidade: Aplicando as observações descritas acima, temos: Simplificando a expressão, temos que: Isolando o espaço s, fica: Portanto a Função Horária do MRU é dada por:
v =
s −s ∆s = 2 1 ∆t t 2 − t1 v= s − so t−0
v. t = s − s o s o + v. t = s
S = So + v.t
EXERCÍCIOS 1) Um móvel descreve um movimento retilíneo uniforme, de acordo com a função horária: S = -20 + 5t (SI) Para esse móvel determine: (a) o espaço inicial e sua velocidade escalar; (b) a posição no instante t = 10s; (c) o instante em que ele passará