Aceleração negativa: fórmulas, cálculos e exercícios resolvidos

A aceleração negativa é um conceito fundamental da física que indica a diminuição da velocidade de um corpo em movimento. Neste artigo, abordaremos as fórmulas e cálculos envolvidos na determinação da aceleração negativa, bem como apresentaremos alguns exercícios resolvidos para ajudar na compreensão e aplicação desse conceito. A compreensão da aceleração negativa é essencial para a análise de diversos fenômenos físicos, como frenagens de veículos, quedas de objetos e desacelerações em geral. Vamos explorar mais a fundo esse tema e aprofundar nosso conhecimento sobre aceleração negativa.

Como determinar a aceleração negativa em um objeto em movimento.

Para determinar a aceleração negativa em um objeto em movimento, é importante entender que a aceleração é uma grandeza vetorial que indica a variação da velocidade de um objeto ao longo do tempo. Quando a aceleração é negativa, significa que o objeto está desacelerando, ou seja, sua velocidade está diminuindo.

A fórmula geral para calcular a aceleração de um objeto é a = Δv / Δt, onde a representa a aceleração, Δv é a variação da velocidade e Δt é a variação do tempo. Se a variação da velocidade for negativa e a variação do tempo for positiva, então a aceleração será negativa.

Para exemplificar, vamos resolver um exercício: um carro diminui sua velocidade de 20 m/s para 10 m/s em um intervalo de tempo de 5 segundos. Para calcular a aceleração, utilizamos a fórmula a = (vf – vi) / Δt, onde vf é a velocidade final, vi é a velocidade inicial e Δt é o intervalo de tempo. Substituindo os valores, temos a = (10 – 20) / 5 = -2 m/s². Portanto, a aceleração do carro é negativa, indicando que ele está desacelerando.

A aceleração negativa indica que o objeto está desacelerando, ou seja, sua velocidade está diminuindo ao longo do tempo.

Consequências da aceleração negativa: o que ocorre quando o movimento desacelera?

Quando um objeto sofre uma aceleração negativa, também conhecida como desaceleração, significa que sua velocidade está diminuindo ao longo do tempo. Isso pode ocorrer devido a diversas razões, como a ação de forças de resistência, frenagem ou atrito. Mas quais são as consequências dessa aceleração negativa?

Quando um objeto está em movimento e desacelera, ele perde energia cinética, ou seja, sua energia de movimento diminui. Isso pode resultar em uma diminuição da distância percorrida pelo objeto em um determinado período de tempo. Além disso, a desaceleração pode causar um aumento do tempo necessário para o objeto parar completamente, já que sua velocidade está diminuindo gradualmente.

Outra consequência da aceleração negativa é a sensação de “empurrão para trás” que podemos sentir em um veículo quando ele freia bruscamente. Isso ocorre devido à inércia do nosso corpo, que tende a continuar em movimento mesmo quando o veículo está desacelerando. Por isso, é importante usar cintos de segurança em veículos para evitar lesões causadas por essa desaceleração brusca.

É importante entender os conceitos de aceleração negativa para garantir a segurança e o correto entendimento de fenômenos físicos relacionados ao movimento de objetos.

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Aceleração: conheça as diferentes fórmulas para calcular esse importante conceito da física.

Aceleração: é a grandeza física que mede a variação da velocidade de um corpo em um determinado intervalo de tempo. Ela pode ser positiva, quando o corpo está acelerando, ou negativa, quando o corpo está desacelerando ou retardando.

Para calcular a aceleração negativa, utilizamos as mesmas fórmulas que para a aceleração positiva, porém com valores negativos. A fórmula geral para calcular a aceleração é:

a = Δv / Δt

Onde a é a aceleração, Δv é a variação da velocidade e Δt é a variação do tempo. Quando temos uma aceleração negativa, simplesmente inserimos os valores negativos na fórmula.

Além disso, podemos utilizar outras fórmulas para calcular a aceleração negativa, como por exemplo:

a = (vf – vi) / t

Onde vf é a velocidade final, vi é a velocidade inicial e t é o tempo. Neste caso, se a aceleração for negativa, os valores de vf, vi e t também devem ser negativos.

Agora, vamos resolver um exercício para fixar o conceito de aceleração negativa:

Um carro freia bruscamente e sua velocidade diminui de 20 m/s para 10 m/s em 5 segundos. Qual é a aceleração do carro?

Utilizando a fórmula a = (vf – vi) / t, temos:

a = (10 – 20) / 5

a = -10 / 5

a = -2 m/s²

Portanto, a aceleração do carro é de -2 m/s², o que indica que o carro está desacelerando.

Aceleração negativa ocorre quando se diminui a velocidade por meio da frenagem.

A aceleração negativa é um conceito importante na física que ocorre quando se diminui a velocidade de um objeto. Isso geralmente acontece por meio da frenagem, que é a ação de aplicar uma força oposta ao movimento para reduzir a velocidade. Quando um objeto está se movendo em uma direção e a sua velocidade diminui, a sua aceleração é considerada negativa.

A fórmula para calcular a aceleração negativa é semelhante à fórmula da aceleração positiva, mas com um sinal negativo. A fórmula geral para calcular a aceleração é dada por: a = (vf – vi) / t, onde a é a aceleração, vf é a velocidade final, vi é a velocidade inicial e t é o tempo decorrido.

Para calcular a aceleração negativa, basta substituir os valores adequados na fórmula e lembre-se de considerar o sinal negativo. Por exemplo, se um carro diminui a sua velocidade de 20 m/s para 10 m/s em 5 segundos, a aceleração negativa pode ser calculada da seguinte forma: a = (10 m/s – 20 m/s) / 5 s = -2 m/s².

Para praticar o cálculo da aceleração negativa, você pode resolver exercícios que envolvem situações de frenagem de veículos, queda livre de objetos ou qualquer outra situação em que a velocidade diminui. Lembre-se de prestar atenção ao sinal negativo na resposta, pois ele indica que a aceleração é negativa.

Praticar exercícios de cálculo de aceleração negativa pode ajudar a solidificar o entendimento desse conceito na física.

Aceleração negativa: fórmulas, cálculos e exercícios resolvidos

A aceleração negativa surge quando a mudança ou variação de velocidade durante um período de tempo tem um sinal negativo.Assista o cachorro na foto se divertindo na praia. A areia retarda seu movimento, o que significa que há uma aceleração oposta à velocidade que ele carrega.

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Essa aceleração pode ser considerada negativa, em oposição à velocidade, que é estabelecida como positiva.Embora nem sempre uma aceleração negativa cause velocidade reduzida.

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O cachorro se diverte freando na areia. Uma aceleração de frenagem pode ser considerada como uma aceleração negativa. Fonte: Pixabay

Em um movimento unidimensional, a direção do avanço é geralmente tomada como positiva, ou seja, a direção da velocidade. É o que foi considerado antes: no cão da figura a direção positiva é a que vai da cauda à cabeça.

Antes de afundar as pernas na areia, o cão avançava com certa velocidade e para a frente, ou seja, positivo. Então a areia diminui sua velocidade até parar, ou seja, velocidade final zero.

Suponha que tudo isso aconteceu em um período de tempo Δt . A aceleração durante esse tempo será calculada da seguinte maneira:

a = (0 – v) ÷ Δt

Na equação anterior v> 0, Δt> 0 então a <0, ou seja, aceleração negativa ( a <0 ). Como a direção da velocidade no início foi tomada como positiva, a aceleração negativa significa que a aceleração aponta na direção oposta à velocidade. Portanto, conclui-se que:

Sempre que a aceleração de um corpo em movimento aponta na direção oposta da velocidade, o corpo fica mais devagar ou mais devagar.

Portanto, podemos estabelecer que:

  • Quando velocidade e aceleração têm o mesmo sinal, independentemente de qual deles, a velocidade aumenta. Nesse caso, a velocidade se torna mais positiva ou mais negativa, dependendo do caso.
  • Quando velocidade e aceleração têm sinais opostos, a velocidade diminui.

Fórmulas para calcular a aceleração

Independentemente do sinal que você tenha, a aceleração média em m entre os momentos t e t ‘ é calculada usando a seguinte fórmula:

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A aceleração média fornece informações globais sobre como a velocidade variou no intervalo de tempo considerado. Por seu lado, a aceleração instantânea oferece os detalhes de como a velocidade muda a cada momento. Portanto, para um dado momento t, a aceleração é calculada usando a seguinte fórmula:

Aceleração negativa: fórmulas, cálculos e exercícios resolvidos 2

Exemplo 1

No momento inicial t = 0,2 s, um objeto tem velocidade 3 m / s. Então, instantaneamente t ‘= 0,4 s tem uma velocidade de 1 m / s. Calcule a aceleração média entre os momentos t e t ‘e interprete o resultado.

Resposta

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Exemplo 2

No momento inicial t = 0,6 s, um objeto tem velocidade -1 m / s. Posteriormente, t ‘= 0,8 s tem uma velocidade de -3 m / s. Calcule a aceleração média entre os momentos t e t ‘. Interprete o resultado.

Resposta

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Em conclusão, no final do intervalo de tempo, a velocidade se tornou ainda mais negativa (-3m / s).

Isso significa que o celular diminui o seu movimento? Não. A velocidade de sinal de menos significa apenas que ela retrocede e é mais rápida, pois ir a -3 m / s é mais rápido que a -1m / s, a velocidade que estava no começo.

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A velocidade, que é o módulo de velocidade, aumentou apesar de ter aceleração negativa. Ou seja, esse objeto acelerou. Portanto, concluímos:

Enquanto a aceleração de um corpo em movimento apontar em uma direção paralela à velocidade, o corpo estará acelerando.

-Exemplo 3-O lançamento vertical

Considere o seguinte exemplo: um objeto possui velocidade instantânea dada pela seguinte expressão, com todas as unidades no Sistema Internacional:

v (t) = 5-10t

Encontre a velocidade e a aceleração para os momentos 0s, 0,5s e 1,0s. Em cada caso, indique se o objeto está acelerando ou desacelerando.

Resposta

A velocidade em cada um dos momentos indicados está substituindo t diretamente na equação. A aceleração é derivada derivando a expressão dada em função do tempo e avaliando o resultado em cada um dos tempos.

Os resultados são os seguintes:

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A aceleração é constante e negativa para todo o movimento. Agora é possível descrever o que aconteceu com o celular à medida que ele se move.

No momento t = 0 s, o celular estava travando. Isso ocorre imediatamente, pois a velocidade é positiva e a aceleração é negativa.

No momento t = 0,5 s o celular parou, pelo menos momentaneamente estava em repouso. Não é impossível para um celular parar mesmo quando é acelerado. O exemplo mais palpável é o lançamento vertical.

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Os graduados jogam verticalmente em direção aos seus capelos. Fonte: Pexels

Quando um móvel é projetado verticalmente para cima, atinge uma altura máxima. Se a direção positiva for escolhida nesse sentido, o que é quase sempre feito, durante o tempo necessário para atingir esse ponto máximo, o celular terá velocidade positiva.

Mas a gravidade está presente o tempo todo. E é sempre direcionado verticalmente para baixo, independentemente de o objeto subir ou descer. Naturalmente, ela consegue fazer o freio móvel lentamente até parar por um momento.

Imediatamente, o celular reverte a sensação de velocidade e volta à Terra. Nesse caso, a velocidade é negativa porque também aponta para o solo. Portanto, a gravidade faz com que a velocidade aumente cada vez mais.

O valor da aceleração da gravidade foi estimado em 9,8 m / s 2 , que para fins de cálculo é arredondado para 10 m / s 2 . O objeto do exemplo pode muito bem ter sido jogado para cima com uma velocidade inicial de 5 m / s.

Finalmente, em t = 1,0 s, a velocidade do celular é negativa. Se for um lançamento vertical para cima, na ausência de atrito, significa que está passando novamente pelo ponto de partida, mas desta vez desce, em vez de subir.

Em conclusão, uma aceleração negativa não significa necessariamente que o celular esteja diminuindo sua velocidade. Pelo contrário, o celular pode ir cada vez mais rápido. Trata-se de prestar atenção se os sinais de velocidade e aceleração são ou não os mesmos.

Referências

  1. Walker, J. 2010. Física. Quarta edição . Addison Wesley 26-30.

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