Gráficos
O estudo de gráficos do movimento uniforme (MU) e movimento uniformemente variado (MUV) é importante para a resolução de questões de física na prova do ENEM.
Na prova do ENEM, é comum que sejam apresentados gráficos da posição x tempo, velocidade x tempo ou aceleração x tempo, e o estudante deverá ser capaz de interpretar esses gráficos e responder questões relacionadas a eles.
Por exemplo, em um gráfico da posição x tempo, o estudante pode ser questionado sobre a velocidade média ou a velocidade instantânea do objeto em diferentes intervalos de tempo. Já em um gráfico de velocidade x tempo, o estudante pode ser questionado sobre a aceleração média ou a aceleração instantânea do objeto em diferentes intervalos de tempo.
Portanto, é importante que você esteja familiarizado com os conceitos de cinemática e saiba como interpretar gráficos para responder corretamente às questões da prova do ENEM.
Gráficos do Movimento Uniforme (MU)
No MU, como já vimos, a função horária da posição é uma função do primeiro grau.
\(S = S_o + v_o . t\)
Sendo que a velocidade é constante e diferente de zero. Essa função, graficamente é uma reta que pode ser crescente ou decrescente, o que vai depender a velocidade. O \(S_0\) é o ponto em que o gráfico corta o eixo vertical, \(S\).
Se a velocidade for positiva, o gráfico será crescente, o que significa que o movimento é progressivo e quando a velocidade for negativa, o gráfico será decrescente, significando que p movimento é retrógrado. E como já sabemos, a aceleração nesse movimento é nula.
Então, vou fazer um quadro para você exemplificando os gráficos do MU em duas situações, movimento progressivo e movimento retrógrado.
Movimento Progressivo
Gráfico da Posição: Note que o gráfico é uma reta crescente.
Gráfico da Velocidade: É uma reta constante, acima do eixo dos tempos.
Gráfico da Aceleração: É uma reta sobre o eixo do tempos representando uma aceleração nula.
Movimento Retrógrado
Gráfico da Posição: Note que o gráfico é uma reta decrescente.
Gráfico da Velocidade: É uma reta constante, abaixo do eixo dos tempos.
Gráfico da Aceleração: Assim como o gráfico no movimento Progressivo, é uma reta sobre o eixo do tempos representando uma aceleração nula.
Gráficos do Movimento Uniformemente Variado (MRUV)
A função da Posição do MRUV é uma função do 2º grau. Onde sua concavidade pode estar voltada para cima ou para baixo. Se a aceleração for positiva, o gráfico terá concavidade para cima (carinha feliz). Aceleração negativa, concavidade para baixo (carinha triste).
No estudo desse gráfico, podemos dividi-lo em duas partes. No gráfico com aceleração positiva, a primeira parte, antes de chegar ao vértice do gráfico, a posição é decrescente, o que implica em uma velocidade negativa. Após o vértice, a velocidade é positiva e a posição é crescente. Com isso, podemos perceber que no primeiro trecho o movimento é retardado, ou seja, aceleração positiva e velocidade negativa. Enquanto no segundo trecho o movimento é acelerado, sendo velocidade e aceleração positivos.
Nesse gráfico, o vértice é o ponto em que o móvel inverte o sentido de movimento.
Consequentemente, no gráfico em que a aceleração é negativa. No primeiro trecho vamos ter um movimento com velocidade positiva, posição crescente e um movimento retardado. No segundo trecho, o movimento será acelerado, velocidade negativa e posições decrescentes.
Gráfico da Função Horária da Velocidade no MUV
A função horária da velocidade no MUV é uma equação do primeiro grau. Dessa forma, sua representação gráfica pode ser um gráfico crescente ou decrescente. Quando a aceleração por positiva, a inclinação do gráfico será crescente, indicando que a velocidade está indo para valores numéricos cada vez maiores.
Se a aceleração for negativa, a velocidade está indo para valores numéricos cada vez menores, ou seja, inclinação decrescente.
Note que quando o gráfico da velocidade passa pelo eixo dos tempos, a velocidade é nula. Esse é o momento em que o móvel inverte o sentido de movimento. No gráfico da posição, já vimos que esse momento é representado pelo vértice da função.
Gráfico da Função Horária da Aceleração no MUV
O gráfico da aceleração, no MUV, é uma função constante e o gráfico é uma reta paralela ao eixo dos tempos. Acima do eixo dos tempos se a aceleração for positiva ou abaixo se for negativa.
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