Baixe em PDF
Baixe em PDF
A aceleração representa a taxa de mudança na velocidade de um objeto enquanto ele se move. [1] X Fonte de pesquisa Se a velocidade de um objeto se mantém constante, significa que ele não está acelerando. A aceleração ocorre somente quando a velocidade do objeto sofre alguma variação. Se a velocidade varia a uma taxa constante, dizemos que o objeto se move a uma aceleração constante. [2] X Fonte de pesquisa Você pode calcular a taxa de aceleração (em metros por segundo) com base no tempo necessário para variar de uma velocidade a outra ou na resultante das forças aplicadas no objeto.
Passos
-
Entenda a definição da equação. Você pode calcular a aceleração média de um objeto para um determinado período de tempo a partir da sua velocidade (ou seja, a rapidez do seu movimento numa direção específica) no início e no final desse tempo. Para isso, você deve conhecer a equação da aceleração que é dada por a = Δv / Δt , onde a representa a aceleração média, Δv representa a variação na velocidade e Δt representa a variação de tempo. [3] X Fonte de pesquisa
- A unidade de medida para a aceleração é metro por segundo ao quadrado (símbolo: m/s 2 ).
- A aceleração é uma grandeza vetorial, ou seja, ela apresenta módulo e direção. [4] X Fonte de pesquisa O módulo representa o valor total da aceleração, enquanto a direção nos diz a orientação do movimento do objeto (vertical ou horizontal). Se a velocidade do objeto estiver diminuindo, o valor da sua aceleração será negativo.
-
Entenda as variáveis da equação. É possível expandir os termos Δv e Δt em Δv = v f - v i e Δt = t f - t i , onde v f representa a velocidade final, v i representa a velocidade inicial , t f representa o tempo final e t i representa o tempo inicial. [5] X Fonte de pesquisa
- Como a aceleração possui uma direção, é importante sempre subtrair a velocidade inicial da velocidade final. Se trocar a ordem das velocidades, a direção da sua aceleração estará incorreta.
- O tempo inicial geralmente é igual a 0 (a menos que ele seja informado na questão).
-
Aplique a fórmula para encontrar a aceleração. Para começar, escreva a equação e todas as suas variáveis. A equação, como vimos acima, é a = Δv / Δt = (v f - v i )/(t f - t i ) . Subtraia a velocidade inicial da velocidade final e depois divida o resultado pelo intervalo de tempo. O resultado da divisão será igual ao valor da aceleração média que o objeto sofreu ao longo deste período de tempo.
- Se a velocidade final for menor que a velocidade inicial, a aceleração será um valor negativo ou a taxa de desaceleração do objeto.
- Exemplo 1: um carro de corrida acelera uniformemente de 18,5 m/s para 46,1 m/s em 2,47 segundos. Encontre o valor da sua aceleração média.
- Escreva a equação: a = Δv / Δt = (v f - v i )/(t f - t i )
- Atribua os valores das variáveis: v f = 46,1 m/s, v i = 18,5 m/s, t f = 2,47 s, t i = 0 s.
- Resolva a equação: a = (46,1 – 18,5)/2,47 = 11,17 m/s 2 .
- Exemplo 2: um motociclista viaja a 22,4 m/s e para sua moto 2,55 s depois de usar os freios. Encontre o valor da sua desaceleração.
- Escreva a equação: a = Δv / Δt = (v f - v i )/(t f - t i )
- Atribua os valores das variáveis: v f = 0 m/s, v i = 22,4 m/s, t f = 2,55 s, t i = 0 s.
- Resolva a equação: a = (0 – 22,4)/2,55 = -8,78 m/s 2 .
Publicidade
-
Entenda a definição da segunda Lei de Newton . A segunda Lei de Newton (também chamada de princípio fundamental da dinâmica) afirma que um objeto sofre aceleração quando as forças que atuam sobre ele estão fora de equilíbrio. Essa aceleração depende das forças resultantes que agem sobre o objeto e a massa do objeto. [6] X Fonte de pesquisa Através dessa lei, a aceleração pode ser calculada quando uma força conhecida estiver atuando sobre um objeto de massa conhecida.
- A segunda lei de Newton pode ser expressa pela equação F resultante = m x a , onde F resultante representa a força resultante que é aplicada no objeto, m representa a massa do objeto e a representa a aceleração do objeto.
- Ao empregar essa equação, use as unidades de medida do SI (Sistema Internacional de Unidades). Use quilograma (kg) para massa, newton (N) para força e metro por segundo ao quadrado (m/s 2 ) para aceleração.
-
Encontre a massa do objeto. Para descobrir a massa do objeto, utilize uma balança (mecânica ou digital) para obter o valor em gramas. Se o objeto for muito grande, talvez seja necessário procurar alguma referência que possa fornecer o valor da sua massa. No caso de objetos grandes, a massa provavelmente estará expressa em quilogramas (kg).
- Para ser usada nessa equação, a massa deve ser convertida para quilogramas. Se o valor da massa estiver em gramas, divida-o por 1000 para convertê-lo em quilogramas.
-
Calcule a força resultante que age sobre o objeto. A força resultante (ou resultante das forças) é uma força que está fora de equilíbrio. Se você tem duas forças em direções opostas agindo sobre um objeto e uma delas é maior que a outra, você terá uma força resultante na direção da força maior. [7] X Fonte de pesquisa A aceleração é o resultado de uma força não equilibrada agindo sobre um objeto e provocando uma mudança na sua velocidade na mesma direção da força que o puxa ou empurra.
- Exemplo: imagine que você e seu irmão mais velho estão brincando de cabo de guerra. Você puxa a corda para a esquerda com uma força de 5 newton , enquanto ele puxa a corda na direção oposta com uma força de 7 newton . A resultante das forças que atuam na corda é de 2 newton para a direita (na direção do seu irmão).
- 1 newton (N) equivale a 1 quilograma vezes metro por segundo ao quadrado (kg*m/s 2 ). [8] X Fonte de pesquisa
-
Reorganize a equação F = ma para calcular a aceleração. Você pode modificar a fórmula da segunda lei de Newton para poder encontrar a aceleração; para isso, divida os dois lados da equação pela massa e você chegará na expressão a = F/m . Para calcular o valor da aceleração, divida a força pela massa do objeto que está sendo acelerado.
- A força é diretamente proporcional à aceleração; desse modo, quanto maior a força, maior será a aceleração.
- A massa é inversamente proporcional à aceleração; logo, quanto maior a massa, menor será a aceleração.
-
Aplique a fórmula para encontrar a aceleração. A aceleração é igual ao quociente da divisão da força resultante que age sobre o objeto pela massa do objeto. Depois que você substituir os valores das variáveis, resolva a divisão simples para chegar ao valor da aceleração do objeto.
- Exemplo: uma força de 10 newton age uniformemente sobre uma massa de 2 quilogramas. Calcule a aceleração do objeto.
- a = F/m = 10/2 = 5 m/s 2
Publicidade
-
1Direção da aceleração. O conceito físico de aceleração nem sempre corresponde com a forma como ele é empregado no cotidiano. Toda aceleração possui uma direção: em geral, dizemos que ela é positiva se for orientada para cima ou para direita e negativa se for orientada para baixo ou para esquerda . Observe a tabela abaixo e confira se sua resolução faz sentido:
Comportamento do carro Comportamento da velocidade Direção da aceleração Motorista dirige para a direita (+) e pisa no acelerador+ → ++ (aumenta) positiva Motorista dirige para a direita (+) e pisa nos freios++ → + (diminui) negativa Motorista dirige para a esquerda (-) e pisa no acelerador- → -- (diminui) negativa Motorista dirige para a esquerda (-) e pisa nos freios-- → - (aumenta) positiva Motorista dirige a uma velocidade constantepermanece a mesma aceleração é nula -
Direção da força. Lembre-se: uma força provoca aceleração apenas na direção em que ela atua . Alguns problemas podem fornecer informações irrelevantes para tentar confundi-lo.
- Exemplo: um barquinho de brinquedo com massa de 10 kg é acelerado a 2 m/s 2 na direção norte. O vento sopra na direção oeste exercendo uma força de 100 newton no brinquedo. Calcule a nova aceleração norte do barco.
- Resposta: Como a força do vento é perpendicular à direção do movimento, ela não afetará o movimento nessa direção. Portanto, o barco continuará acelerando a 2 m/s 2 na direção norte.
-
Força resultante. Se mais de uma força estiver atuando sobre objeto, você deverá combiná-las para determinar a força resultante antes de calcular a aceleração. Em questões envolvendo duas dimensões, a resolução seria da seguinte maneira:
- Exemplo: Ana puxa uma caixa de 400 kg para a direita com uma força de 150 newton . Carlos está do lado esquerdo da caixa e a empurra com uma força de 200 newton . O vento sopra para a esquerda exercendo uma força de 10 newton . Calcule a aceleração da caixa.
- Resposta: Esse problema utiliza uma linguagem complexa para tentar confundir o leitor. Ao desenhar um diagrama do problema, você verá que as forças que atuam sobre a caixa são de 150 newton para direita, 200 newton para direita e 10 newton para esquerda. Se a direção adotada como positivo for a "direita", a força resultante será de 150 + 200 - 10 = 340 newton . Logo, aceleração = F / m = 340 newton / 400 kg = 0,85 m/s 2 .
Publicidade
Referências
- ↑ http://www.physicsclassroom.com/class/1DKin/Lesson-1/Acceleration
- ↑ http://www.physicsclassroom.com/class/1DKin/Lesson-1/Acceleration
- ↑ http://physics.info/acceleration/
- ↑ http://www.physicsclassroom.com/Class/1DKin/U1L1e.cfm#vttable
- ↑ http://www.physicsclassroom.com/Class/1DKin/U1L1e.cfm#vttable
- ↑ http://www.physicsclassroom.com/class/newtlaws/Lesson-3/Newton-s-Second-Law
- ↑ http://www.physicsclassroom.com/Class/newtlaws/u2l2d.cfm
- ↑ http://study.com/academy/lesson/what-is-a-newton-units-lesson-quiz.html
Publicidade
Inscreva-se na Newsletter Gratuita do wikiHow!
Receba tutoriais úteis em seu email semanalmente!
Inscreva-me!
