Movimento Uniformemente variado (M.U.V)
O Movimento Uniformemente Variado (M.U.V.) é um dos modelos mais importantes da Cinemática. Ele descreve situações em que um corpo se desloca em trajetória retilínea enquanto sua velocidade varia de maneira uniforme, ou seja, sofre a mesma variação em intervalos iguais de tempo.
Diferentemente do Movimento Uniforme (M.U.), em que a velocidade permanece constante, no M.U.V. existe uma aceleração constante, responsável por aumentar ou diminuir a velocidade do móvel ao longo do tempo.
Esse tipo de movimento está presente em diversas situações do cotidiano, como um automóvel acelerando ao sair de um semáforo, um trem freando antes de uma estação ou um objeto em queda livre.
O que caracteriza o Movimento Uniformemente Variado?
Um corpo realiza Movimento Uniformemente Variado quando:
A aceleração permanece constante.
A velocidade varia igualmente em intervalos iguais de tempo.
A posição não cresce de forma linear, mas sim em uma curva.
O gráfico velocidade × tempo é uma reta.
O gráfico posição × tempo é uma parábola.
Aceleração constante
A principal característica do M.U.V. é a existência de uma aceleração constante.
Isso significa que a velocidade aumenta (ou diminui) sempre na mesma quantidade a cada segundo.
Por exemplo:
Um carro aumenta sua velocidade em 3 m/s a cada segundo.
Atividades para práticar
Função Horária das velocidades
A velocidade de um móvel em M.U.V. pode ser determinada pela seguinte equação:
Onde:
v = velocidade final (m/s)
v₀ = velocidade inicial (m/s)
a = aceleração (m/s²)
t = tempo (s)
Essa equação mostra como a velocidade varia ao longo do tempo quando a aceleração permanece constante.
Função horária da posição
Quando existe aceleração constante, a posição do móvel não aumenta de maneira uniforme.
Ela é calculada pela equação:
Onde:
ΔS = deslocamento
v₀ = velocidade inicial
a = aceleração
t = tempo
Essa expressão permite determinar quanto o móvel percorreu durante determinado intervalo de tempo.
Equação de Torricelli
Em algumas situações não conhecemos o tempo do movimento. Nesses casos, utiliza-se a Equação de Torricelli.
Essa equação relaciona apenas:
velocidade inicial;
velocidade final;
aceleração;
deslocamento.
Movimento acelerado e retardado
Movimento acelerado
O módulo da velocidade aumenta com o passar do tempo.
Exemplos:
Um carro saindo do semáforo.
Um avião durante a decolagem.
Um ciclista aumentando o ritmo.
Movimento retardado
O módulo da velocidade diminui com o passar do tempo.
Exemplos:
Um carro freando.
Um trem chegando à estação.
Um elevador reduzindo a velocidade antes de parar.
Gráfico velocidade × tempo
No Movimento Uniformemente Variado, o gráfico da velocidade em função do tempo é sempre uma reta.
Reta crescente → aceleração positiva.
Reta decrescente → aceleração negativa.
Além disso, a área sob o gráfico velocidade × tempo representa o deslocamento do móvel.
Gráfico aceleração × tempo
Como a aceleração permanece constante durante todo o movimento, o gráfico é uma linha horizontal.
Se a aceleração for positiva, a reta ficará acima do eixo do tempo.
Se for negativa, ficará abaixo.
Gráfico posição × tempo
O gráfico da posição não é uma reta.
Ele apresenta uma parábola, pois a velocidade está mudando continuamente.
Parábola voltada para cima → aceleração positiva.
Parábola voltada para baixo → aceleração negativa.