Pode existir uma aceleração nula e uma velocidade diferente de zero? Ilustre suas respostas usando um gráfico
.
É possível ter uma velocidade nula e uma aceleração média diferente de zero? E velocidade nula e aceleração instantânea diferente de zero? Ilustre suas respostas usando um gráfico
e exemplifique tal movimento.
É possível ter uma velocidade nula e uma aceleração média diferente de zero? E velocidade nula e aceleração instantânea diferente de zero? Ilustre suas respostas usando um gráfico
Passo 1
Então, vamos dar uma olhada nesse exercício que você enviou! A questão pergunta sobre situações em que podemos ter aceleração zero com velocidade diferente de zero, e também sobre ter velocidade zero com aceleração diferente de zero, tanto média quanto instantânea. Vamos usar gráficos de velocidade em função do tempo (
) para ilustrar esses cenários. Para resolver isso, vamos precisar entender os conceitos básicos de velocidade e aceleração na física.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre a aceleração. A aceleração é a taxa de variação da velocidade em relação ao tempo. Se a aceleração for zero, isso significa que a velocidade não está mudando ao longo do tempo. Ou seja, o objeto está se movendo com velocidade constante.
Passo 3
Então, respondendo à primeira parte da pergunta: Pode existir uma aceleração nula e uma velocidade diferente de zero? Sim, pode sim! Imagine um carro que está se movendo em estrada reta e mantendo a mesma velocidade constante, sem acelerar nem desacelerar. Nesse caso, a aceleração é zero, mas a velocidade é diferente de zero.
Passo 4
Vamos ilustrar isso com um gráfico
. Se a aceleração é zero, a velocidade não muda com o tempo, então o gráfico será uma linha horizontal. Por exemplo:
O gráfico mostra uma linha reta horizontal em
, indicando aceleração nula com velocidade constante.
Passo 5
Agora, vamos para a segunda parte: É possível ter uma velocidade nula e uma aceleração média diferente de zero? E velocidade nula e aceleração instantânea diferente de zero?
Sim, é possível em ambos os casos. Vamos entender isso melhor.
Passo 6
Primeiro, a aceleração média é calculada pela variação da velocidade dividida pelo intervalo de tempo considerado. Mesmo que a velocidade seja zero em um determinado instante, se antes e depois desse instante a velocidade estiver mudando, a aceleração média pode ser diferente de zero.
Por exemplo, pense em um objeto que para momentaneamente antes de mudar de direção. A velocidade nesse instante é zero, mas houve aceleração para reduzir a velocidade e outra para aumentá-la na direção oposta, resultando em uma aceleração média diferente de zero.
Passo 7
A aceleração instantânea, por outro lado, é a aceleração em um momento específico no tempo. Mesmo que a velocidade seja zero nesse instante, a aceleração pode ser diferente de zero se o objeto estiver mudando a direção do movimento, ou começando a se mover novamente.
Passo 8
Vamos ilustrar isso com um gráfico
. Imagine um objeto que para no tempo
antes de mudar de direção:
Nesse gráfico, no instante
, a velocidade é zero, mas a aceleração não é zero porque o objeto está mudando de direção.
Passo 9
Exemplo de movimento com velocidade zero e aceleração instantânea diferente de zero:
Imagine um elevador que para momentaneamente antes de começar a descer novamente. No ponto de parada, a velocidade é zero, mas a aceleração está presente para mudar a direção do movimento.
Resposta
Sim, pode existir uma aceleração nula com velocidade diferente de zero, representada por uma linha horizontal no gráfico
. Além disso, é possível ter velocidade nula com aceleração média ou instantânea diferente de zero, como mostrado nos gráficos onde a velocidade alcança zero em determinado instante enquanto a aceleração continua agindo para mudar o movimento do objeto.
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, com a velocidade inicial de
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(a) Quando os dois corpos se encontram?
(b) Onde os dois corpos se encontram?
© Quais as velocidades dos corpos no ponto de encontro?
(d) Supondo que não existisse gravidade, qual o tempo de encontro?
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formulário: (Constante da Lei de Coulomb:) ; (Força Eletrostática Entre Cargas Pontuais:)
;
(Campo Elétrico de Uma Carga Pontual:) ;
(Energia Potencial Elétrica Entre Duas Cargas:) ;
(Carga Elementar:) ;
(Massa do Próton:) ;
(Massa do Elétron:) ;
(Lei de Gauss:) ;
(Trabalho e Energia:) ;
(Prefixos:)
formulário: (Constante da Lei de Coulomb:)
(Campo Elétrico de Uma Carga Pontual:)
(Energia Potencial Elétrica Entre Duas Cargas:)
(Carga Elementar:)
(Massa do Próton:)
(Massa do Elétron:)
(Lei de Gauss:)
(Trabalho e Energia:)
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b) Qual é a equação da trajetória da partícula?
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