Movimento Retilineo Uniforme

Curso: Engenharia Disciplina: Física I

Aula 04: MOVIMENTO RETILINEO UNIFORME (MRU)

INTRODUÇÃO

Os movimentos que ocorrem na natureza são bastante complexos: corpos em queda, líquidos escoando, carros acelerando e freando em estradas curvas, astros movendo-se no espaço sideral, e muito mais. Toda vez que na Ciência queremos abordar um assunto, tentamos estudá-lo primeiro em seus aspectos mais simples, para depois, aos poucos, irmos passando a conceitos que permitem estudá-lo de forma mais completa. Desta forma inicia-se o estudo do movimento na Física, considerando o movimento mais simples, em linha reta e que ocorre com velocidade constante (ou, o que é a mesma coisa, uniforme). É o movimento retilíneo uniforme.

ESPAÇO, TEMPO E VELOCIDADE.

Espaço e tempo são grandezas fundamentais na Física, isto é, são grandezas que não podem ser definidas, mas supõe-se que todo mundo saiba o que são. A velocidade é definida como sendo o espaço que um corpo percorreu dividido pelo tempo necessário ao percurso.

1. Movimento retilíneo uniforme (MRU) é descrito como um movimento de um móvel em relação a um referencial, movimento este ao longo de uma reta de forma uniforme, ou seja, com velocidade constante. Diz-se que o móvel percorreu distâncias iguais em intervalos de tempo iguais. No MRU a velocidade média assim como sua velocidade instantânea é igual.

2. Definição

Suponha que um automóvel se desloque numa rodovia retilínea e no instante t=0 passe pelo km 20. No instante t=1 h passe pelo km 80, no instante t=2 h pelo km 140 e no instante t=3 h pelo km 200 (figura 1).

Observamos que a cada hora o automóvel percorre 60 km, então sua velocidade é de 60 km/h.

Dizemos que um movimento retilíneo e uniforme quando o móvel percorre espaços iguais em tempos iguais, não ocorrem mudanças na direção e no sentido do movimento.

Logo no M.R.U. a velocidade é constante.

Figura 1

Considerando o exemplo anterior e marcando os pontos num referencial cartesiano, temos:

3. Função Horária da Posição

No gráfico acima, vemos que a posição x tempo é representada por uma reta. E todo gráfico que é uma reta pode ser representa por uma função do 1º grau.

y = b + a.x

No nosso caso:

O eixo y é representado pela posição S;

O coeficiente linear b é representado pela posição inicial S0;

O coeficiente angular a é representado pela velocidade v;

O eixo x é representado pelo tempo t.

Então a função que representa o movimento uniforme é:

S = S0 + v.t

No M.R.U. a velocidade é constante, logo o gráfico v x t será representado por uma função constante.

De fato:

Δs = 200 – 20 → Δs = 180 km Δs = 3 x 60 → Δs = 180 km

Para resolver problemas de M.R.U., siga as recomendações abaixo:

• Leia atentamente;

• Escreva em destaque todos os dados;

• Faça um esquema simplificado, se necessário;

• Certifique-se que é um problema de M.R.U. observando as frases, “velocidade constante”, “aceleração nula”, “força resultante nula”.

• Monte a função horária para os