Utilizador:
Velocidade constante
Storyboard 
Para descrever como a posição evolui ao longo do tempo, é necessário estudar a variação desta no decorrer do tempo.A relação entre a variação da posição equivale à distância percorrida no tempo decorrido, que, quando dividida por esse tempo, resulta na velocidade.Para um tempo decorrido finito, a velocidade corresponde à velocidade média durante esse intervalo.
ID:(608, 0)
Mecanismos
Conceito
A chave para descrever um movimento com velocidade constante está no entendimento dos conceitos de:
• Posição,
• Deslocamento,
• Tempo e
• Tempo decorrido,
para definir a velocidade. Por fim, discute-se a representação gráfica e sua interpretação.
ID:(15379, 0)
Posição
Descrição
La posição ($s$) de um objeto em um sistema unidimensional se refere à localização do objeto em relação a um ponto de referência. Essa localização é expressa como a distância entre o objeto e o ponto de origem. Essa distância pode ser uma linha reta em um eixo cartesiano, ou pode seguir um caminho curvo.
ID:(15, 0)
Posição inicial
Descrição
La velocidade ($s_0$) é a localização de partida de um objeto antes que qualquer movimento comece. Essa localização é definida como a distância entre o objeto e o ponto de origem. Essa distância pode ser uma linha reta em um eixo cartesiano ou pode seguir uma trajetória curva.
ID:(10302, 0)
Distância percorrida
Descrição
La distância percorrida em um tempo ($\Delta s$) por um objeto é medida medindo a distância entre dois pontos específicos ao longo de uma trajetória. Essa trajetória pode ser uma linha reta em um eixo cartesiano ou um caminho curvo. A distância é calculada medindo o comprimento da trajetória entre os dois pontos de partida e chegada.
ID:(9495, 0)
Tempo
Conceito
A evolução de qualquer sistema é descrita por diferentes parâmetros, cada um evoluindo de acordo com uma escala chamada o tempo ($t$).
Tradicionalmente, o tempo era considerado absoluto na física clássica, sendo igual em todos os sistemas de referência. No entanto, a teoria da relatividade generalizou este conceito e agora ele deve ser visto como único para cada sistema de referência, podendo diferir em seu avanço.
ID:(478, 0)
Tempo inicial
Conceito
Sistemas são invariáveis no tempo, o que significa que seu comportamento não é afetado por quando o processo começa. Isso nos permite escolher o tempo inicial ($t_0$), com base no que é mais conveniente. Isso poderia ser baseado no instrumento usado para medir o tempo ou para facilitar os cálculos.
No final das contas, o momento de início pode ser escolhido livremente.
ID:(715, 0)
Tempo transcorrido
Conceito
A base da descrição de qualquer evolução é a definição do tempo em que esta é descrita. Em particular, trabalhamos com o tempo decorrido ($\Delta t$) a partir de um tempo de referência.
• No caso de um cronômetro, o tempo decorrido é medido a partir do início da medição, ou seja, um tempo inicial zero ($t_0=0$).
• No caso de um relógio, o tempo decorrido é medido a partir de um tempo inicial definido, que pode ser ou não zero.
ID:(12507, 0)
Velocidade média
Conceito
Para poder estimar como um objeto se desloca, é necessário conhecer o caminho percorrido ao longo do tempo. Portanto, introduz-se a proporção entre o caminho percorrido e o tempo decorrido, definida como velocidade média.
Para medir a velocidade média, pode-se utilizar um sistema como o mostrado na imagem:
Para determinar a velocidade média, devem ser colocados dois sensores que registrem a passagem de um objeto a uma distância $\Delta s$. Em seguida, registra-se a diferença de tempos em que o objeto passa diante de cada sensor $\Delta t$. Com ambos os valores, determina-se a velocidade média dividindo o caminho percorrido pelo tempo decorrido.
A equação que descreve la velocidade média ($\bar{v}$) com la distância percorrida em um tempo ($\Delta s$) e o tempo decorrido ($\Delta t$) é a seguinte:
| $ v_0 \equiv\displaystyle\frac{ \Delta s }{ \Delta t }$ |
É importante ter em mente que a velocidade média é apenas uma estimativa da velocidade real. O principal problema reside em que:
Se a velocidade varia durante o tempo decorrido, o valor da velocidade média pode ser muito diferente da velocidade média.
Além disso, há um problema na forma como a distância percorrida é medida, pois trabalha-se com duas posições. Isso pode levar a que:
Como o caminho percorrido é calculado a partir da diferença entre duas posições, pode acontecer de o movimento se inverter durante o tempo decorrido, e que a posição inicial e final sejam muito semelhantes. Isso pode resultar em uma velocidade média aproximadamente nula, mesmo que tenha sido percorrido um longo caminho.
Portanto, a chave é:
Determinar a velocidade em um intervalo de tempo suficientemente curto, de modo que sua variação seja mínima.
ID:(470, 0)
Velocidade como inclinação da curva de posição
Descrição
Se o deslocamento for plotado como uma linha entre a origem O e o ponto A:
pode-se ver que um caminho foi percorrido durante um período de tempo. Portanto, a inclinação do gráfico do caminho vs tempo decorrido corresponde à velocidade.Se a inclinação for mais íngreme, significa que um caminho é percorrido em menos tempo, o que corresponde a uma velocidade maior.Se a inclinação for mais suave, significa que um caminho é percorrido em mais tempo, o que corresponde a uma velocidade menor.
ID:(2239, 0)
Diagrama de caminho de tempo com segmento horizontal
Descrição
Um segundo tipo de caso são segmentos horizontais no gráfico de caminho vs tempo:
Se observarmos o segmento AB, notaremos que, embora tenha passado algum tempo, o caminho não mudou. Isso significa que o objeto está parado. Portanto, segmentos horizontais, que correspondem a uma inclinação nula, correspondem a estágios em que a velocidade é nula.
ID:(2241, 0)
Tempo de caminho gráfico para velocidade constante e tempo inicial
Descrição
Para o caso de velocidade constante e tempo inicial, a posição pode ser calculada utilizando os valores la posição ($s$), la velocidade ($s_0$), la velocidade constante ($v_0$), o tempo ($t$) e o tempo inicial ($t_0$) através da seguinte equação:
| $ s = s_0 + v_0 ( t - t_0 )$ |
que corresponde a uma linha reta com:
• pendente igual a la velocidade constante ($v_0$)
• la velocidade ($s_0$) para o tempo inicial ($t_0$)
que está representada abaixo:
ID:(2243, 0)
Integração de velocidade
Descrição
No caso do gráfico em que um segmento tem inclinação negativa:
Apresenta-se uma situação em que se voltou da posição B para C, que se encontra a uma distância nula. Em outras palavras, inclinações negativas correspondem a viajar na direção oposta, não se afastando, mas se aproximando da origem.
ID:(2245, 0)
Paradoxo do corpo em repouso
Descrição
Se um objeto está em "repouso", isso significa que ele está em repouso em relação ao nosso sistema de referência ou sistema de coordenadas. No entanto, esse "repouso" é totalmente relativo, ou seja, para um objeto que se move em relação ao nosso sistema, o objeto em "repouso" também estará em movimento.Nesse sentido, não existe o "objeto em repouso" como algo absoluto, ele existe como algo relativo em relação a um sistema de referência específico. Portanto, em geral, todas as medidas de velocidade são medidas em relação a um sistema de referência específico.Por exemplo, se um objeto parecer se deslocar muito lentamente, isso apenas significa que sua velocidade é muito semelhante à velocidade do sistema de referência em que o movimento lento é observado.
ID:(4405, 0)
Modelo
Conceito
O modelo base relaciona la posição ($s$), medido a partir de uma origem la velocidade ($s_0$), resultando em uma distância percorrida em um tempo ($\Delta s$), e o tempo ($t$), medido a partir de uma origem o tempo inicial ($t_0$), resultando em o tempo decorrido ($\Delta t$). A partir dessas diferenças, define-se la velocidade média ($\bar{v}$), que se assumida como constante, é igual a la velocidade constante ($v_0$).
A relação base do modelo é a reta que associa as variáveis centrais do modelo:
Com isso, a estrutura de rede do modelo é:
ID:(15378, 0)
Velocidade constante
Modelo
Para descrever como a posição evolui ao longo do tempo, é necessário analisar sua variação ao longo do tempo.
A relação entre a variação da posição é equivalente à distância percorrida no tempo decorrido, que, ao dividi-la por esse tempo, torna-se a velocidade.
Variáveis
Cálculos
para 
,
depois, selecione a variável: 
para 
Cálculos
Variáve
Dado
Calcular
Objetivo :
Equação
A ser usado
Equações
Com la distância percorrida em um tempo ($\Delta s$) com la posição ($s$) e la velocidade ($s_0$):
| $ \Delta s = s - s_0 $ |
e o tempo decorrido ($\Delta t$) com o tempo ($t$) e o tempo inicial ($t_0$):
| $ \Delta t \equiv t - t_0 $ |
A equa o para a velocidade m dia:
| $ v_0 \equiv\displaystyle\frac{ \Delta s }{ \Delta t }$ |
pode ser escrita como:
$v_0 = \bar{v} = \displaystyle\frac{\Delta s}{\Delta t} = \displaystyle\frac{s - s_0}{t - t_0}$
portanto, resolvendo para ela obtemos:
| $ s = s_0 + v_0 ( t - t_0 )$ |
(ID 3154)
Se partirmos de la velocidade ($s_0$) e quisermos calcular la distância percorrida em um tempo ($\Delta s$), é necessário definir um valor para la posição ($s$).
Em um sistema unidimensional, la distância percorrida em um tempo ($\Delta s$) é obtido simplesmente subtraindo la velocidade ($s_0$) de la posição ($s$), resultando em:
| $ \Delta s = s - s_0 $ |
(ID 4352)
(ID 10276)
Exemplos
ID:(608, 0)