F1 · Aulas 7–9

Movimento uniformemente variado

Movimentos variados

A velocidade muda com o tempo. É acelerado quando $v$ e $a$ têm o mesmo sinal (o módulo da velocidade cresce) e retardado quando têm sinais opostos. Atenção: aceleração negativa não significa freando — depende do sinal da velocidade.

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No movimento variado, a aceleração é a grandeza que mede a rapidez com que a velocidade muda, e não apenas se o corpo “acelera” ou “freia” no sentido coloquial. Como $a = \Delta v / \Delta t$, ela indica quanto a velocidade ganha ou perde por unidade de tempo: se $a = 2\ \text{m/s}^2$, por exemplo, a cada segundo a velocidade varia em $2\ \text{m/s}$, podendo esse aumento ou redução ser em qualquer direção conforme o sinal.

Aceleração

$a_m=\frac{\Delta v}{\Delta t}$, em $\mathrm{m/s^2}$: mede a rapidez da variação da velocidade, não a rapidez do movimento. Um corpo pode ter velocidade nula e aceleração não nula — é o caso do ponto mais alto de um lançamento vertical.

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A aceleração é uma grandeza vetorial: além do valor numérico, importa sua direção e seu sentido, e é isso que a distingue de uma simples "taxa de variação" escalar. Quando a aceleração tem o mesmo sentido da velocidade, o movimento é acelerado e o módulo da velocidade cresce; quando tem sentido oposto, é retardado e o módulo diminui — daí a importância de não confundir o sinal da aceleração com o da velocidade, pois um corpo com velocidade negativa e aceleração negativa está, na verdade, acelerando.

As provas costumam cobrar três armadilhas: a já citada velocidade nula com aceleração não nula no topo da trajetória, a inversão do movimento quando a aceleração troca de sinal, e leituras de gráfico em que se pede a aceleração em um instante específico a partir da inclinação da tangente. Por isso, ao resolver um item, identifique sempre quais grandezas são vetoriais, esboce o diagrama v×t e só depois aplique as equações, pois é esse encadeamento — e não a mera substituição de fórmulas — que as bancas realmente avaliam.

Movimento uniformemente variado (MUV)

Aceleração constante. Três equações: $v=v_0+at$; $s=s_0+v_0t+\frac{at^{2}}{2}$; e a de Torricelli, $v^{2}=v_0^{2}+2a\Delta s$, que dispensa o tempo — atalho quando o enunciado não o fornece nem o pede.

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O movimento uniformemente variado descreve o deslocamento de um corpo cuja velocidade varia sempre na mesma taxa ao longo do tempo, ou seja, com aceleração escalar constante e não nula; essa constância é justamente o que permite prever posição e velocidade em qualquer instante sem recorrer a cálculo diferencial, e é o que o distingue do movimento uniforme, no qual a velocidade não muda e a aceleração é nula. Vale reforçar um ponto que costuma gerar erro: aceleração constante não significa, de modo algum, velocidade constante — pelo contrário, é a própria variação uniforme da velocidade que define o MUV, de modo que o corpo ganha ou perde a mesma quantidade de velocidade em cada segundo.

Quando a aceleração tem o mesmo sentido da velocidade, o movimento é acelerado e o módulo da velocidade cresce; quando tem sentido oposto, é retardado e o módulo diminui até, eventualmente, inverter o sentido do movimento — caso clássico de um corpo lançado verticalmente para cima, que sobe desacelerando e desce acelerando, sempre com aceleração de módulo próximo de 10 m/s² apontando para baixo.

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  • MUV — s = s₀ + v₀t + at²/2 e v = v₀ + at

    A posição é uma parábola e a velocidade uma reta com inclinação a. Quando v cruza zero, o móvel inverte o sentido — e s tem o vértice.