04-10-2015 Rapidez Média Velocidade e Velocidade Média Rapidez Média Se demorarmos 45 minutos de Alcácer até Setúbal pela estrada nacional (50 km), como calculamos a velocidade média? d(distância) t(tempo) = 67km/h Os físicos chamam a esta grandeza Rapidez Média. Trata-se de uma grandeza escalar e é sempre positiva. 1 04-10-2015 Velocidade Velocidade Média A velocidade média é uma grandeza mais completa, visto dar-nos informação sobre o sentido do movimento x Vm = x (deslocamento) t A Velocidade Média não depende da trajetória que a partícula efetua entre dois pontos. Velocidade Média (Escalar) Em trajetórias retilíneas A velocidade média é a taxa temporal que ocorre o deslocamento. vmedia x x f xi t t f ti A unidade S.I é o m/s (ou m.s-1) É o declive do gráfico posição tempo. 2 04-10-2015 Velocidade Velocidade Média O Xi Xf Vm > 0 pois x > 0 O Xf Xi Vm < 0 pois x < 0 Rapidez Média e Velocidade Média A rapidez média é uma grandeza escalar(e a velocidade média é vectorial) Possui as mesmas unidades que a velocidade Distância total / tempo total A rapidez média não tem (necessariamente) o mesmo valor da velocidade média. A rapidez média e a velocidade média só têm o mesmo valor se o movimento for retlíneo e não houver inversão do sentido do movimento. 3 04-10-2015 Velocidade Durante uma viagem o velocímetro de um automóvel não indica sempre o mesmo valor. Isto significa que podemos fazer corresponder a cada instante, um valor da velocidade A Velocidade Instantânea Velocidade Eis alguns recordes de Velocidade Instantânea Carro de Corrida – 464 km/h Corredor - 41 km/h Esquiador - 223 km/h Barco a Motor - 382 km/h 4 04-10-2015 Velocidade Como se calcula a velocidade de uma partícula num determinado instante? Vamos observar o seguinte gráfico posição – tempo de uma partícula em movimento rectilíneo •Que distancia a partícula percorreu? •Em que sentido? •Quanto tempo durou o movimento? •A sua velocidade foi constante? •Qual a sua velocidade média? Velocidade Vm x t O valor de Vm é o declive de uma reta secante Qual a Velocidade no instante t = 2s? x O valor de v é o declive de uma reta tangente ao gráfico x(t) no instante considerado Vm Vm v t v lim vm t 0 x t 0 t v lim 5 04-10-2015 Velocidade Instantânea - Gráfico Velocidade A velocidade instantânea depende der , portanto também é um vetor com as seguintes características: Aplicado na partícula Direção tangente à trajetória Movimento Rectilíneo Movimento Curvilíneo Sentido do movimento nesse instante 6 04-10-2015 GRÁFICOS Gráfico Posição - Tempo 7 04-10-2015 A área sombreada dos gráficos (velocidade vs tempo) é numericamete igual ao espaço percorrido pelo corpo. X Aceleração e Velocidade Quando num objecto a velocidade e a aceleração têm a mesma direcção e sentido, este está a acelerar. Quando num objecto a velocidade e a aceleração têm a mesma direcção mas com sentidos opostos, significa que está a retardar. 8 04-10-2015 Aceleração e Velocidade Movimento rectilíneo uniforme Velocidade constante e aceleração nula Fonte: http://www.physicsclassroom.com/mmedia/kinema/cpv.html Aceleração e Velocidade Movimento rectilíneo uniformemente acelerado Fonte: http://www.physicsclassroom.com/mmedia/kinema/pvpa.html 9 04-10-2015 Aceleração e Velocidade Movimento rectilíneo uniformemente retardado Fonte: http://www.physicsclassroom.com/mmedia/kinema/pvna.html 10