Aceleração Média de um Corpo

A Aceleração Média de um corpo é uma grandeza que reflecte a variação de velocidade do corpo por intervalo de tempo e pode ser calculada através da expressão:

A unidade de Sistema Internacional para a aceleração média é o metro por segundo ao quadrado (m/s²).

A Velocidade de um corpo

É habitual, no nosso dia-a-dia, utilizarmos expressões do tipo "Aquele carro move-se a uma velocidade de 50 Km/h". Do ponto de vista da Física, é mais correcto dizer "Aquele carro move-se com uma rapidez de 50 Km/h". Se dissermos "A velocidade é 50 Km/h", esta afirmação está muito incompleta, uma vez que a velocidade é uma grandeza vectorial e como tal não basta indicar o seu valor. É também necessário indicar a direcção e o sentido do movimento do corpo.

A Velocidade de um corpo é então uma grandeza vectorial, que nos informa sobre a direcção do movimento , o sentido do movimento e a rapidez do movimento do corpo, em determinado instante de tempo.

Comparar a Velocidade de diferentes corpos

Podemos dizer que dois corpos têm a mesma rapidez, se circularem ambos, por exemplo, a 20 Km / h. Contudo, só podemos dizer que estes dois corpos têm a mesma velocidade se também a direcção e o sentido do movimento forem iguais. Resumindo, só quando os vectores velocidade dos dois corpos são iguais é que estes apresentam a mesma velocidade. Observa os seguintes exemplos:

	Os dois automóveis apresentam a mesma velocidade, uma vez que se deslocam na mesma direcção, no mesmo sentido e à mesma rapidez. Assim, os vectores velocidade de ambos têm a mesma direcção, o mesmo sentido e a mesma intensidade (o mesmo tamanho).
	Os dois automóveis não apresentam a mesma velocidade, uma vez que se deslocam na mesma direcção, e no mesmo sentido, mas com diferente rapidez. Assim, os vectores velocidade de ambos têm a mesma direcção e sentido, mas apresentam diferente intensidade (diferente tamanho), logo os automóveis apresentam velocidades diferentes.
	Os dois automóveis não apresentam a mesma velocidade, uma vez que se deslocam na mesma direcção, e com a mesma rapidez, mas o sentido do movimento é oposto. Assim, os vectores velocidade de ambos têm a mesma direcção e a mesma intensidade (o mesmo tamanho), mas apresentam diferente sentido, logo os automóveis apresentam velocidades diferentes.
	Os dois automóveis não apresentam a mesma velocidade, uma vez que não se deslocam na mesma direcção, mesmo apesar de se moverem com a mesma rapidez. Assim, os vectores velocidade de ambos apresentam a mesma intensidade (o mesmo tamanho), mas não apresentam a mesma direcção, logo os automóveis apresentam velocidades diferentes.

Rapidez Média de um Movimento

No dia-a-dia, costumamos utilizar expressões como "...aquele autocarro é lento..." ou "...aquele automóvel é rápido..." para caracterizar o movimento de um corpo. Com isto estamos a comparar os movimentos de diferentes corpos, com base na observação que fazemos do seu movimento. Podemos efectuiar estas comparações, para descobrirmos qual dos corpos é o mais rápido, mas também podemos quantificar esta rapidez, através do cácluclo da Rapidez média, que relaciona a distância percorrida pelo corpo com o tempo que demorou a percorrer essa distância. O cálculo da Rapidez Média permite obter a distância média percorrida em cada unidade de tempo.
Para isso, tal como já foi referido, é necessário conhecer apenas duas características do movimento do corpo:

a Distância que o corpo percorre ao longo do seu movimento;

o Tempo que demorou a percorrer essa Distância.

A Rapidez Média de um movimento calcula-se então da seguinte forma:

A Unidade de Sistema Internacional para a Rapidez média é o metro por segundo (m/s). Devemos por isso utilizar nos nossos cálculos o valor da distância em metros (m) e o do tempo em segundos (s).

Distância Percorrida

A Distância Percorrida por um corpo ao longo do seu movimento é a medida da linha de trajectória do corpo. Imagina que consegues "esticar" a linha de trajectória do corpo e medir essa mesma linha. A medida obtida corresponde ao valor da Distância Percorrida pelo corpo.
Considera um automóvel que se move desde o prédio A até à casa B, segundo a trajectória representada na figura. Antes de iniciar o movimento, o automobilista colocou o "conta-quilómetros" do automóvel a "zero".

Quando o automóvel chega à casa B, o "conta-quilómetros" do carro marca 50 Km. Essa é a medida da linha de trajectória e por isso corresponde à distância percorrida pelo automóvel.
A Distância Percorrida é uma grandeza escalar, que só pode tomar valores positivos ou nulos. A Unidade de Sistema Internacional para a Distância é o metro (m), embora também seja comum apresentar o resultado em Quilómetros (Km).

Deslocamento

O Deslocamento de um corpo é determinado medindo em linha recta a diferença entre o ponto de partida e o ponto de chegada.
Voltando ao exemplo anterior, o ponto de partida do automóvel é o ponto A, enquanto o ponto de chegada é o ponto B. O Deslocamento efectuado pelo corpo é a medida em linha recta da diferença entre estes dois pontos.

Assim, e observando a figura, apesar de o automóvel ter percorrido uma Distância de 50 Km, o seu Deslocamento é apenas de 30 Km. Deslocou-se apenas 30 Km face à posição inicial. Para determinar o Deslocamento de um corpo, não precisamos saber qual a trajectória do corpo, nem precisamos saber por onde o corpo passou. Basta saber de onde partiu e onde chegou.
O Deslocamento é uma grandeza vectorial, isto é, representa-se por meio de um vector. Este vector parte do ponto onde se dá início ao movimento e termina no ponto onde acaba o movimento. A Unidade de Sistema Internacional para o Deslocamento também é o metro (m), embora seja comum apresentar o resultado em Quilómetros (Km).
No exemplo apresentado, o vector tem início no ponto A (onde começa o movimento), e termina no ponto B (onde termina o movimento).

Características do Vector Deslocamento

Para caracterizar um vector devemos indicar:

Ponto de Aplicação (ponto onde o vector começa);

Direcção (pode ser Horizontal, vertical, ...);

Sentido (da esquerda para a direita, de baixo para cima, de Norte para Sul, ...);

Intensidade ou valor (corresponde ao tamanho do vector).

No exemplo apresentado anteriormente:

Ponto de Aplicação: A;

Direcção: Horizontal;

Sentido: da esquerda para a direita ou de A para B;

Intensidade ou valor: 30 Km (30000 m).

Como calcular o Deslocamento de um corpo?

Para calcular o deslocamento de um corpo, procede-se à diferença entre a posição final do corpo e a posição inicial:

Deslocamento = Posição Final - Posição Inicial

Habitualmente representa-se:

Deslocamento por Δx (onde o símbolo Δ - delta - representa variação e x representa posição. Lê-se portanto variação de posição ou Deslocamento);

Posição final por x_f (x de posição e f de final);

Posição inicial por x_i (x de posição e i de inicial).

Simplifica-se então a escrita da expressão indicada acima da seguinte forma:

Δx = x_f - x_i

Podemos agora utilizar esta expressão para calcular o Deslocamento no exemplo dado anteriormente:

A posição final (x_f) corresponde ao ponto B, que se encontra na posição 30 Km;

A posição inicial (x_i) corresponde ao ponto A, que se encontra na posição 0 Km.

Então:

Δx = x_f - x_i

Δx = 30 - 0 ⇔

Δx = 30 Km

O Deslocamento efectuado foi de 30 Km, o que corresponde a 30000 m.

Noção de Trajectória

Sempre que um corpo se encontra em movimento em relação a um determinado referencial, ocupa sucessivamente diferentes posições ao longo do tempo. Se unirmos por uma linha imaginária o conjunto das posições ocupadas pelo corpo, essa linha imaginária será a trajectória do corpo. No exemplo apresentado em seguida, um cão avista um osso.

Dirige-se imediatamente para ele, passando pelas posições identificadas na figura pelas suas pegadas.

Se unirmos por uma linha todas as posições ocupadas pelo cão, obtemos a trajectória do movimento do cão.

Exemplos de Trajectórias

De acordo com as características do movimento do corpo, a trajectória do movimento pode ser:

Trajectória Rectilínea

Sempre que o movimento é efectuado em linha recta, a trajectória é rectilínea.

Trajectória Curvilínea ou Irregular

Se a trajectória não for uma linha recta, tiver "curvas", então é designada Curvilínea ou Irregular.

Gráficos de Posição em função do Tempo

No estudo do movimento de um corpo, é muito importante relacionar o tempo com a posição ocupada por esse corpo. Assim, e para facilitar a compreensão do movimento do corpo, é habitual representar-se graficamente a posição que o corpo ocupa em função do tempo.

Com esta tabela aqui vou te ajudar a construir um Gráfico de Posição em função do Tempo:

Tempo (s)	Posição (m)
0	0
2	100
4	200
6	300

Agora é só construir o gráfico da posição do corpo em função do tempo. Começa por representar o referencial, identifica a origem - o ponto (0;0) - legenda cada um dos eixos e indica as respectivas unidades. Coloca um título no gráfico e constrói uma escala adequada a cada eixo (é habitual utilizar-se o eixo horizontal para o tempo):

Gráfico de Posição em função do Tempo

Agora, com base nos dados da tabela começa por identificar no gráfico o primeiro ponto, que neste caso é o (0;0) - no instante de tempo 0 segundos, o automóvel ocupa a posição 0 metros.

Gráfico de Posição em função do Tempo

Podes marcar agora o ponto seguinte (2;100) - no instante de tempo 2 segundos, o automóvel ocupa a posição 100 metros.

Gráfico de Posição em função do Tempo

O próximo ponto a marcar no nosso referencial é o ponto (4;200) - no instante de tempo 4 segundos, o automóvel ocupa a posição 200 metros.

Gráfico de Posição em função do Tempo

Resta marcar apenas o ponto (6;300) - no instante de tempo 6 segundos, o automóvel ocupa a posição 300 metros.

Gráfico de Posição em função do Tempo

Para terminar, une os pontos marcados anteriormente:

Gráfico de Posição em função do Tempo