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domingo, 11 de novembro de 2012

EQUAÇÕES DA MATÉRIA :                                             Equações dos movimentos retilíneos

Em qualquer movimento retilíneo a velocidade média é:
v_m=\frac{\Delta s}{\Delta t}
E a aceleração média é:
a_m=\frac{\Delta v}{\Delta t}
Para as equações, usa-se geralmente os símbolos t_o,s_o e v_o para o tempo, a posição e a velocidade iniciais respectivamente. O símbolo a representa a aceleração, t a variável tempo, s e v representam a posição e a velocidade em um determinado instante.

[editar]Equações do MRU                                                                                                Como v é constante no MRU a velocidade a qualquer instante é igual à velocidade média:

v=v_m
Ou seja:
v=\frac{\Delta s}{\Delta t}
Como \Delta s =\ s-s_o podemos transformar a equação acima em uma função da posição em relação ao tempo:
s=s_o+vt
Note que a equação acima assume que t_o=0, se o valor inicial do tempo não for zero basta trocar t por \Delta t. Essa é uma função linear, portanto o gráfico posição versus tempo seria uma reta, e a tangente do ângulo de inclinação dessa em relação ao eixo do tempo é o valor da velocidade.

[editar]Equações do MRUV

No caso do MRUV a aceleração é constante, portanto:
a=a_m
Assim:
a=\frac{\Delta v}{\Delta t}
De forma similar ao que foi feito com o MRU, como \Delta v=v-v_o podemos escrever a função da velocidade em relação ao tempo:
v=v_o+at
Essa é uma função linear, portanto sua representação num gráfico velocidade versus tempo é uma reta. A área entre essa reta e o eixo do tempo, em um intervalo temporal é o valor da distância percorrida nesse intervalo (a figura formada será um triângulo ou um trapézio). O coeficiente angular dessa reta em relação ao eixo do tempo é o valor da aceleração. Para se encontrar a função da posição em relação ao tempo pode-se integrar a função acima, feito isso temos:
s=s_o+v_ot+\frac{at^2}{2}
Essa nova função é quadrática representando uma parábola no gráfico espaço versus tempo. A velocidade no instante t é igual ao coeficiente angular da reta tangente à parábola no ponto correspondente a t.
Manipulando-se as equações é possível encontrar a velocidade em função do deslocamento, a chamada Equação de Torricelli:
v^2=v_o^2+2a\Delta s
Essa equação é particularmente útil quando se quer evitar a variável tempo.

Analogamente, pode-se manipular as equações anteriores para se evitar a variável aceleração, chegando-se a:
\Delta s=\frac{v+v_o}{2}t

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