Fórmulas de aceleração negativa, cálculo e exercícios resolvidos

O aceleração negativa Surge quando a mudança ou variação da velocidade por um período de tempo tem um sinal negativo. Observe a imagem da imagem se divertindo na praia. A areia diminui seu movimento, o que significa que há uma aceleração oposta à velocidade que ele carrega.

Essa aceleração pode ser considerada negativa, em oposição à velocidade, que é estabelecida como positiva. Embora nem sempre uma aceleração negativa causa redução de velocidade.

O cachorro se diverte na areia. Uma aceleração da frenagem pode ser considerada como aceleração negativa. Fonte: Pixabay.

Em um movimento unidimensional, a direção avançada é geralmente tomada como positiva, ou seja, a direção da velocidade. É isso que foi considerado anteriormente: no cão da figura, a direção positiva é a que vai da cauda em direção à cabeça.

Antes de afundar as pernas na areia, o cachorro veio com alguma velocidade v para a frente, isso é positivo. Então a areia diminui sua velocidade até parar, ou seja, zero velocidade final.

Suponha que tudo isso tenha acontecido em um período de tempo Δt. A aceleração durante esse período será calculada da seguinte forma:

A = (0 - v) ÷ Δt

Na equação anterior v> 0, Δt> 0 então < 0, es decir aceleración negativa (para < 0). Como a direção da velocidade no início foi considerada positiva, então a aceleração negativa significa que os pontos de aceleração no oposto da velocidade. Portanto, conclui -se que:

Desde que a aceleração de um corpo em movimento aponte na direção contrária à velocidade, o corpo estará frenando ou desacelerando.

Portanto, podemos estabelecer isso:

• Quando a velocidade e a aceleração têm o mesmo sinal, independentemente do que quer que seja, a velocidade aumenta. Nesse caso, a velocidade se torna mais positiva ou mais negativa, dependendo do caso.
• Quando a velocidade e a aceleração têm sinais opostos, a velocidade diminui.

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Fórmulas para calcular a aceleração

Independentemente do sinal, a aceleração média para_m Entre os momentos t e t '  É calculado pela seguinte fórmula:

Você pode fazer sem a notação vetor.

A aceleração média fornece informações globais sobre como a velocidade variou no intervalo de tempo considerado. Por sua parte, a aceleração instantânea oferece os detalhes de como a velocidade muda a cada momento. Portanto, por um determinado tempo, a aceleração é calculada pela seguinte fórmula:

Em outras palavras, a aceleração é a taxa de câmbio, ou primeiro derivada da velocidade, dependendo do tempo. Ambas as equações são válidas independentemente do sinal de aceleração.

-Exemplo 1

No momento inicial t = 0,2 s, um objeto tem velocidade 3 m/s. Posteriormente instantâneo t '= 0,4 s tem uma velocidade de 1 m/s. Calcule a aceleração média entre os momentos t e t 'e interprete o resultado.

Responder

 Como a velocidade no início do movimento é maior que a velocidade no final do intervalo considerada, o objeto diminuiu no período de tempo entre o momento inicial e final. Isto é, o objeto parou.

-Exemplo 2

No momento inicial t = 0,6 s, um objeto tem velocidade -1 m/s. Instantâneo posterior t '= 0,8 s tem uma velocidade de -3 m/s. Calcule a aceleração média entre os momentos t e t '. Interprete o resultado.

Responder

 Nesse caso, a aceleração negativa também foi obtida. Mas no momento inicial a velocidade também foi negativa. No período de 0,2 s, a velocidade sofreu uma diminuição em (-10m/s²)*0,2 = -2 m/s.

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Em conclusão, no final do intervalo de tempo, a velocidade tornou-se ainda mais negativa (-3m/s).

Isso significa que o celular diminui seu movimento? Não. Quanto menos a velocidade de sinal significa apenas que ele volta e mais rápido, pois ir para -3 m/s é se apressar do que em -1m/s, a velocidade que estava no começo.

A velocidade, que é o módulo de velocidade, aumentou apesar de ter aceleração negativa. Isto é, esse objeto acelerou. Portanto, concluímos:

Desde que a aceleração de um corpo em movimento em paralelo na velocidade, o corpo estará acelerando.

-Exemplo 3-o lançamento ascendente

Considere o seguinte exemplo: Um objeto tem velocidade instantânea dada pela seguinte expressão, com todas as unidades no sistema internacional:

V (t) = 5 - 10t

Encontre a velocidade e a aceleração para momentos 0s, 0,5 se 1,0s. Em cada caso indica se o objeto acelera ou desacelerando.

Responder

A velocidade em cada um dos instantes indicada está substituindo T diretamente na equação. A aceleração está derivando a expressão dada em função do tempo e depois avaliando o resultado em cada um dos tempos fornecidos.

Os resultados são os seguintes:

A aceleração é constante e negativa para todo o movimento. Agora é possível descrever o que aconteceu com o celular à medida que ele se move.

No momento t = 0 s o celular estava parando. Isso segue imediatamente, pois a velocidade é positiva e a aceleração é negativa.

No momento t = 0.5 s o celular parou, pelo menos momentaneamente estava em repouso. Não é impossível para um celular parar mesmo quando é acelerado. O exemplo mais palpável está no lançamento para cima.

Pode servir a você: subtração vetorial: método gráfico, exemplos, exercíciosGraduados jogam verticalmente em direção a seus Birretes. Fonte: pexels.

Quando um celular é projetado verticalmente, ele consegue atingir uma altura máxima. Se o endereço positivo for escolhido nesse sentido, que é quase sempre feito, durante o tempo necessário para atingir esse ponto máximo, o celular terá uma velocidade positiva.

Mas a gravidade está presente. E é sempre direcionado verticalmente para baixo, independentemente de o objeto subir para cima ou para baixo. Naturalmente, ela faz o freio móvel gradualmente parar por um momento.

Imediatamente o celular investe o significado de sua velocidade e é direcionado de volta ao solo. Nesse caso, a velocidade é negativa porque também aponta para o solo. Portanto, a gravidade faz a velocidade aumentar cada vez mais.

O valor da aceleração da gravidade foi estimado em 9.8 m/s², que para fins de cálculo é arredondado a 10 m/s². O objeto do exemplo poderia ter sido lançado com uma velocidade inicial de 5 m/s.

Finalmente em t = 1.0 s, a velocidade móvel é negativa. Se for um lançamento vertical, na ausência de atrito, significa que está voltando ao ponto de partida, mas desta vez cai, em vez de cima.

Em conclusão, uma aceleração negativa não significa necessariamente que o celular está diminuindo sua velocidade. Pelo contrário, o celular pode ser cada vez mais rápido. Trata -se de prestar atenção se os sinais de velocidade e aceleração são ou não iguais.

Referências

1. Walker, J. 2010. Física. Quarta edição. Addison Wesley. 26-30.