Baixe em PDF
Baixe em PDF
O deslocamento, na Física, representa a variação que ocorre na posição de um objeto. Ao calculá-lo, você mede quão "fora do lugar" um determinado objeto está, baseando-se no local de origem e no local de destino. A fórmula utilizada para esse cálculo dependerá das variáveis disponíveis em um determinado problema. Siga os passos seguintes para saber como fazê-lo.
Passos
-
Use a fórmula de deslocamento resultante quando as unidades de distância forem usadas a fim de especificar a posição inicial e a posição final. Apesar dos conceitos de distância e deslocamento serem distintos, os problemas de deslocamento resultante especificarão quantos "metros" (ou outra unidade espacial) um objeto terá se deslocado. Você usará essas unidades de medida para calcular o deslocamento ou, ainda, quão fora da posição inicial o objeto estará, com base no ponto de origem.
- A fórmula para calcular o deslocamento resultante é escrita como: . Nela, indica o deslocamento, representa a primeira direção na qual o objeto se desloca e representa a segunda direção na qual o objeto se desloca. Se o deslocamento se dá em apenas uma direção, tem-se que .
- Um objeto pode se deslocar, no máximo, em duas direções, uma vez que o movimento pelos eixos norte-sul ou leste-oeste será considerado neutro.
-
Ligue os pontos com base na ordem do movimento e rotule-os de A a Z. Use uma régua para fazer linhas retas de um a outro ponto.
- Além disso, lembre-se de ligar o ponto inicial ao final com uma linha reta. Esse é o deslocamento a ser calculado.
- Por exemplo, se um objeto se desloca para o leste e para o norte, um triângulo retângulo será formado. formará o primeiro cateto e , por sua vez, formará o segundo cateto. ficará como a hipotenusa do triângulo, e seu valor representará o deslocamento do objeto. No exemplo, as duas direções serão " leste " e " norte ".
-
Insira os valores de direção para as variáveis do problema. Agora que você conhece ambas as direções nas quais o objeto está se deslocando, basta inserir os respectivos valores para e .
- Por exemplo, e . A fórmula, desse modo, ficará representada por .
-
Faça o cálculo, lembrando-se sempre da ordem das operações. Em primeiro lugar, eleve e ao quadrado, some seus valores e descubra qual é a raiz quadrada do resultado.
- Exemplo:
- Desse modo, sabe-se que o deslocamento é igual a metros.
Publicidade - Exemplo:
-
Use essa fórmula quando o problema especificar os valores de velocidade e tempo relativos ao objeto. Algumas questões não darão a distância, mas poderão informar por quanto tempo e a que velocidade um determinado objeto se movia. Desse modo, é possível calcular o deslocamento com base nesses dados.
- Nesse caso, a fórmula a ser usada é . Nela, representa a velocidade inicial do objeto, ou quão rapidamente ele passou a se deslocar em determinada direção, representa a velocidade final do objeto, ou quão rapidamente ele chegou em seu destino, e representa o tempo decorrido entre essas ocorrências.
- Exemplo: um carro se desloca por uma estrada durante (duração). O carro virou para oeste em (velocidade inicial) e, no fim da rua, estava se deslocando a (velocidade final). [1] X Fonte de pesquisa Calcule o deslocamento com base nesses fatores.
-
Insira os valores de velocidade e tempo nas respectivas variáveis. Agora que você sabe por quanto tempo o carro se deslocou, a velocidade inicial e a velocidade final, é possível calcular a distância do ponto de início até o ponto de destino.
- A fórmula ficará escrita do seguinte modo: .
-
Faça o cálculo depois de ter inserido os valores nos lugares corretos. Lembre-se de seguir a ordem das operações, ou o deslocamento trará um resultado completamente diferente.
- Nessa fórmula, não há qualquer problema em acidentalmente trocar a velocidade inicial com a velocidade final. Como esses números serão somados em primeiro lugar, a ordem na qual se encontram dentro dos parênteses é irrelevante. No entanto, em outras fórmulas, trocar os valores dessas velocidades pode trazer um resultado de deslocamento completamente distinto.
- A fórmula ficará escrita do seguinte modo: . Em primeiro lugar, divida por , o que resultará em . A seguir, multiplique por , o que trará o resultado de metros. Desse modo, será o valor do deslocamento desse problema, ou seja, o quanto o veículo estará do ponto inicial do problema.
Publicidade
-
Use uma fórmula modificada quando a aceleração houver sido especificada juntamente com velocidade e tempo. Alguns problemas indicarão apenas quão rapidamente um objeto se movia no início, de quanto foi sua aceleração ou por quanto espaço ele se deslocou. Você precisará da fórmula seguinte.
- Para esse problema, use a fórmula . Nela, ainda representa a velocidade inicial, representa a aceleração do objeto, ou quão rapidamente a velocidade passou a mudar, pode indicar o tempo total ou, ainda, uma certa quantia de tempo durante a qual houve aceleração no objeto — de qualquer forma, essa unidade será mensurada em unidades temporais, como segundos, horas e assim por diante.
- Suponha que um carro se deslocando a (velocidade inicial) comece a se acelerar em (aceleração) durante (tempo). Qual terá sido seu deslocamento ao final desse período? [2] X Fonte de pesquisa
-
Insira os valores nos locais apropriados. Diferente da fórmula anterior, apenas a velocidade inicial será representada aqui, sendo essencial a colocação correta dos dados.
- Com base no exemplo acima, a fórmula será escrita do seguinte modo: . Pode ser útil acrescentar parênteses em volta dos valores de aceleração e tempo para ajudar na separação dos números.
-
Calcule o deslocamento com a ordem de operações adequada. Na matemática, trata-se da sequência de parênteses, expoentes, multiplicação, divisão, soma ou adição e subtração.
- Volte a observar a fórmula: . Em primeiro lugar, eleve ao quadrado, o que resultará em . A seguir, multiplique por , obtendo , e por , obtendo . Divida por , chegando assim a . A sua equação ficará da seguinte maneira: . Ao somar esses dois valores, o deslocamento resultante será igual a metros. [3] X Fonte de pesquisa
Publicidade
-
Determine o deslocamento angular quando um objeto viaja em uma trajetória curva. Apesar do deslocamento ser calculado fazendo uso de uma linha reta, é necessário encontrar a diferença entre o ponto inicial e o ponto final quando o objeto se move em um arco.
- Imagine uma garota no carrossel. À medida em que gira nesse brinquedo, ela fará uma trajetória curva. O deslocamento angular tentará medir a distância mais curta entre o ponto inicial e o ponto final, quando o objeto não estiver se movendo em linha reta.
- A fórmula para o deslocamento angular é , onde representa o deslocamento linear, representa o raio e representa o deslocamento angular. O deslocamento linear indica quão longe um determinado objeto chegou ao longo de um arco, o raio indica a distância à qual esse objeto está do centro do círculo e o deslocamento angular é o valor a ser calculado.
-
Insira na equação os valores relativos ao deslocamento linear e ao raio. Lembre-se de que o raio representa a distância a partir do centro — alguns problemas podem apresentar o diâmetro do círculo, em cujo caso será necessário dividir esse valor pela metade a fim de encontrar o raio.
- Observe o exemplo: uma garota brinca no carrossel. Seu assento está a uma distância de metro do centro (raio). Se ela se movimenta ao longo de uma trajetória em forma de arco em metros (deslocamento linear), qual será seu deslocamento angular?
- A equação será escrita da seguinte maneira: .
-
Divida o deslocamento linear pelo raio. Como resultado, você obterá o deslocamento angular do objeto.
- Após dividir por , você terá como resultado . O deslocamento angular da garota, nesse caso, equivale a radianos .
- Uma vez que o deslocamento angular calcula quanto um objeto girou a partir de sua posição original, é necessário medi-lo em forma de ângulo, e não como distância. Radianos representam a unidade usada para se medir ângulos.
Publicidade
-
Entenda que "distância" representa algo diferente de "deslocamento". O primeiro termo indica quão longe um objeto se deslocou, no total.
- A distância é o que se conhece como "quantidade escalar". Ela se refere a quanto espaço foi percorrido por um determinado objeto sem considerar a direção na qual ele se deslocava. [4] X Fonte de pesquisa
- Por exemplo, se você se desloca metros para leste, metros para sul, metros para oeste e, por fim, metros para norte, você terá retornado à posição original. Apesar de ter viajado uma distância total de metros, o deslocamento terá sido igual a metros, uma vez que o ponto final é igual ao local inicial (o trajeto se assemelha a um quadrado simples). [5] X Fonte de pesquisa
-
Entenda que o deslocamento representa a diferença entre dois pontos. Essa não é uma soma total de movimentos, como a distância — ele se concentra na área entre o local inicial e o local final.
- O deslocamento é chamado de "quantidade vetorial" e indica a variação de um objeto com respeito à posição, tomando por base a direção do movimento.
- Imagine que você caminhe metros para leste. Ao voltar metros para oeste, você terá viajado na direção oposta ao local original. Mesmo que a caminhada tenha sido de metros, a sua posição não será diferente e, por isso, o deslocamento é igual a metros.
-
Lembre-se do conceito de "ir e vir" ao tentar entender o deslocamento. Ir na direção oposta cancela o deslocamento já conhecido de um objeto.
- Imagine um técnico de futebol indo e voltando pela lateral do campo. [6] X Fonte de pesquisa À medida em que grita instruções para os jogadores, ele terá ido da esquerda para a direita diversas vezes. Se você o observar durante todo o tempo, essa observação representa a distância que está sendo percorrida. No entanto, digamos que ele pare para conversar com o lateral direito. Se estiver em um local diferente do inicial, você está agora observando qual foi o deslocamento do técnico. [7] X Fonte de pesquisa
-
Saiba que o deslocamento é medido com uma linha reta, não com um arco. [8] X Fonte de pesquisa Para calcular o deslocamento, você deve encontrar o caminho mais curto e eficiente ao medir a distância entre dois pontos.
- O caminho curvo o levará do ponto inicial ao ponto final, mas não representa o trajeto mais curto. Para melhor visualizar o conceito, imagine-se caminhando em linha reta quando você se depara com uma coluna. Você não poderá atravessá-lo e, por isso, terá que contorná-lo. Apesar de que chegará na mesma posição na qual estaria se atravessasse a coluna, você terá que dar passos adicionais a fim de alcançar esse destino.
- Apesar do deslocamento preferir lidar com retas, vale lembrar que é possível mensurá-lo com relação a um objeto em uma trajetória curva. Nesse caso, trata-se do "deslocamento angular", que pode ser calculado determinando-se qual é o caminho mais curto entre o ponto inicial e o ponto final.
-
Entenda que o deslocamento pode ser representado por um valor negativo, diferente da distância. Se chega-se ao ponto final com um movimento na direção oposta à inicial, isso indica que o deslocamento foi negativo.
- Por exemplo, imagine que tenha caminhado metros para leste e, a seguir, metros para oeste. Apesar de estar, tecnicamente, a metros de distância do ponto original, o deslocamento será igual a , pois você se moveu na direção oposta. A distância sempre será representada por um valor positivo, pois não é possível "des-viajar" uma certa quantia de metros, quilômetros etc.
- Um valor negativo não indica que o deslocamento, por sua vez, esteja sendo diminuído. Trata-se apenas de uma indicação de que ele acontece na direção oposta.
-
Note que, em alguns casos, distância e deslocamento podem ter valores idênticos. Ao caminhar por metros e parar, a sua quantidade de espaço percorrido será idêntica ao valor de quão longe você se encontra do ponto original.
- Isso se aplica somente quando você vai da origem ao destino em linha reta. [9] X Fonte de pesquisa Por exemplo, digamos que você viva em São Paulo e consiga arranjar um emprego em Porto Alegre. É preciso se mudar para lá a fim de morar mais perto de seu novo trabalho. Ao tomar um avião que voa diretamente para Porto Alegre, você terá viajado e se deslocado .
- Por outro lado, caso opte por fazer a viagem de carro, você terá se deslocado , mas a viagem terá uma distância de . [10] X Fonte de pesquisa Uma vez que viajar de carro envolve mudar direções (para leste nessa via, para oeste naquela), você terá andado muito mais do que o menor espaço possível entre essas duas cidades.
Publicidade
Dicas
- Para se calcular o deslocamento de uma embarcação, você pode ir ainda além nesse processo e descobrir quão abaixo da superfície ela se encontra. Ela se abaixará o suficiente para que o peso da água deslocada seja igual ao peso da embarcação.
Publicidade
Materiais Necessários
- Instrumentos de medição;
- Indicador de distância percorrida.
Referências
- ↑ http://www.calculatorsoup.com/calculators/physics/displacement_v_t.php
- ↑ http://www.calculatorsoup.com/calculators/physics/displacement_v_a_t.php
- ↑ http://www.calculatorsoup.com/calculators/physics/displacement_v_a_t.php
- ↑ http://www.physicsclassroom.com/class/1DKin/Lesson-1/Distance-and-Displacement
- ↑ http://www.physicsclassroom.com/class/1DKin/Lesson-1/Distance-and-Displacement
- ↑ http://www.physicsclassroom.com/class/1DKin/Lesson-1/Distance-and-Displacement
- ↑ http://www.physicsclassroom.com/class/1DKin/Lesson-1/Distance-and-Displacement
- ↑ http://www.physicsclassroom.com/class/1DKin/Lesson-1/Distance-and-Displacement
- ↑ http://wiki.answers.com/Q/The_distance_and_displacement_of_an_object_are_the_same_when
Sobre este guia wikiHow
Esta página foi acessada 68 767 vezes.
Publicidade
Inscreva-se na Newsletter Gratuita do wikiHow!
Receba tutoriais úteis em seu email semanalmente!
Inscreva-me!
