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Movimento uniforme

Física

Quando a velocidade de uma partícula é constante, podemos dizer que há movimento uniforme. Para descrever esse movimento, utilizamos a função horária da posição.
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Quando uma partícula executa um movimento com velocidade constante em relação a um determinado referencial, dizemos que ela está em movimento uniforme (MU). Isso significa dizer que o objeto móvel percorre distâncias iguais para intervalos de tempos iguais. Nesse tipo de movimento, apenas o espaço percorrido sofre variação no tempo.

Vejamos um exemplo:

Suponha que você esteja viajando por uma estrada a uma velocidade média de 100 km/h. Na primeira hora, você percorrerá a distância de 100 km; ao passar duas horas, já terá percorrido 200 km; na terceira hora, 300 km e assim por diante. Como você pode ver, a cada hora que passou, 100 km foram percorridos.

Função horária da posição no MU

No movimento uniforme, apenas a posição varia com o tempo, vejamos agora como podemos calcular a posição de uma determinada partícula:

Uma partícula com velocidade v ocupa a posição x0 no tempo t0. No instante t, a partícula ocupa a posição x. Observe a figura:

Partícula deslocando-se com velocidade constante
Partícula deslocando-se com velocidade constante

A velocidade da partícula é calculada pela razão entre a variação das posições e a variação do tempo.

Velocidade da partícula

Sendo:

Δx = x – x0 , ou seja, a variação da posição;

Δt = t – t0, a variação do tempo.

A partir das igualdades descritas acima, podemos calcular a velocidade da partícula com a seguinte equação:

Velocidade da partícula

A partir dessa equação, podemos encontrar o valor da posição para qualquer intervalo de tempo em função da velocidade, apenas isolando o valor de x:

x = x0 + v (t – t0)

A função acima é chamada de função horária da posição.

Gráfico do Movimento Uniforme

Apesar da função horária da posição fornecer informações precisas para descrever o movimento, os gráficos permitem uma melhor visualização da variação das grandezas envolvidas. Para o MU, podemos obter dois gráficos:

→ Gráfico da posição em função do tempo

Como a função da posição em função do tempo é do primeiro grau em t, o seu gráfico será uma reta:

O gráfico da posição em função do tempo é uma reta
O gráfico da posição em função do tempo é uma reta

O coeficiente angular da reta é calculado pela divisão entre a variação dos valores de y e os de x. Aplicando essa regra no gráfico acima, chegamos à expressão:

Posição em função do tempo

Essa equação coincide com a da velocidade citada anteriormente, assim, podemos concluir que a velocidade é o coeficiente angular do gráfico.

Gráfico da velocidade em função do tempo (v x t)

Como a velocidade é constante, o gráfico será uma reta paralela ao eixo do tempo:

O gráfico da velocidade em função do tempo é uma reta paralela ao eixo do tempo
O gráfico da velocidade em função do tempo é uma reta paralela ao eixo do tempo

De acordo com esse gráfico, para qualquer intervalo de tempo, o valor da velocidade será o mesmo.

A partir desse gráfico, é possível calcular o valor da distância percorrida pela partícula, para isso basta calcular a área do gráfico:

A área do retângulo formada pelo gráfico corresponde ao deslocamento da partícula
A área do retângulo formada pelo gráfico corresponde ao deslocamento da partícula


Por Mariane Mendes
Graduada em Física

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

TEIXEIRA, Mariane Mendes. "Movimento uniforme"; Brasil Escola. Disponível em <http://brasilescola.uol.com.br/fisica/movimento-uniforme.htm>. Acesso em 10 de dezembro de 2016.

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