Como interpretar a variação da velocidade escalar a partir do gráfico velocidade/tempo

RKA4JL - Olá, meu amigo ou minha amiga! Tudo bem com você? Seja muito bem-vindo ou bem-vinda a mais um vídeo da Khan Academy Brasil. Neste vídeo vamos resolver um exemplo sobre a interpretação do gráfico da velocidade em função do tempo. Esta questão diz o seguinte: um objeto está se movendo ao longo de uma estrada retilínea. O gráfico a seguir mostra a velocidade do objeto em relação ao tempo. Para cada ponto no gráfico, o objeto está acelerando, desacelerando ou nenhum dos dois? Pause esse vídeo e veja se você consegue descobrir isso. Tudo bem, vamos fazer juntos agora. Primeiro precisamos ter certeza que estamos lendo isso com atenção porque a questão não está perguntando se a velocidade está aumentando, diminuindo ou nenhum dos dois. A questão está perguntando se o objeto está acelerando, desacelerando ou nenhum dos dois. Então o que está sendo perguntado aqui é sobre a rapidez ou a magnitude da velocidade. Você pode pensar nisso como o valor absoluto da velocidade, especialmente quando estamos pensando sobre isso em uma dimensão. Mesmo que não esteja sendo perguntado sobre a velocidade, eu vou realmente querer responder sobre ela também para que a gente possa ver aqui como, às vezes, rapidez e velocidade vão para a mesma direção, mas às vezes, uma pode estar aumentando enquanto a outra pode estar diminuindo. Olhando para isso bem aqui, onde nossa velocidade é dois metros por segundo, a velocidade absoluta, a rapidez, nesse caso, também será dois metros por segundo e podemos ver que a inclinação da reta tangente do gráfico da velocidade em função do tempo é positiva nesse ponto. Assim, nossa velocidade está aumentando e o valor absoluto da velocidade, que é a rapidez, também está aumentando. Um momento depois nossa velocidade pode ser 2,1 metros por segundo e a nossa rapidez também será 2,1 metros por segundo. Isso parece algo bem intuitivo, não é? Agora temos esse outro cenário, quando a gente vai para esse ponto bem aqui. Nossa velocidade ainda é positiva, mas olhando neste gráfico de velocidade por tempo agora temos uma reta tangente inclinada para baixo. Então nossa velocidade está diminuindo por causa dessa inclinação descendente. Além disso, o valor absoluto da nossa velocidade, ou seja, a rapidez, também está diminuindo. Nesse momento nossa velocidade é de dois metros por segundo, e então um momento depois ela será 1,9 metros por segundo. Agora vamos para esse ponto. Então esse ponto é muito interessante porque se a gente quiser saber o que está acontecendo com a velocidade, a gente observa a inclinação da reta tangente, e aqui nesse caso essa inclinação é negativa. Então a nossa velocidade ainda está diminuindo. E quanto ao valor absoluto da velocidade, ou seja, a rapidez? Se você pensar sobre isso, um momento antes a gente estava desacelerando para chegar a uma velocidade zero. Mas então, um momento depois, a gente vai começar a acelerar para ter uma velocidade negativa. Você pode dizer: "Espere, acelerando para uma velocidade negativa?" Lembre-se: a rapidez é o valor absoluto. Então se a sua velocidade vai de zero para um metro por segundo negativo, a rapidez vai de zero para um metro por segundo. Mas apesar da velocidade ser negativa, um momento antes estávamos diminuindo a rapidez e um momento depois estamos aumentando a rapidez. A velocidade que é positiva imediatamente antes fica negativa imediatamente depois. Então a velocidade está diminuindo, mas a rapidez não, ou seja, a partícula não está nem acelerando e nem desacelerando nesse ponto. Agora e quanto a esse ponto? Aqui a inclinação da reta tangente do nosso gráfico da velocidade por tempo ainda é negativa. Então nossa velocidade ainda está diminuindo, não é? Mas e a rapidez? A nossa velocidade já é negativa e está se tornando mais negativa. Sendo assim, o valor absoluto da velocidade, que é de dois metros por segundo, está aumentando nesse momento. Então a rapidez está aumentando. Como você pode perceber, as duas coisas são diferentes aqui. Agora, e quanto a esse ponto? A inclinação da reta tangente do nosso gráfico da velocidade por tempo é zero. Temos uma reta horizontal, o que significa que nossa velocidade não está mudando. Então você poderia dizer que a velocidade não muda, e se a rapidez é o valor absoluto, ou a magnitude da velocidade, isso também não vai mudar. Então a gente diria que a rapidez não está mudando, ou seja, a partícula não está nem acelerando e nem desacelerando. Por último, mas não menos importante, temos esse ponto bem aqui. A inclinação da reta tangente é positiva, então nossa velocidade está aumentando. Mas e a rapidez? A velocidade aqui é dois metros por segundo negativo e a rapidez é apenas dois metros por segundo. Agora, se a gente avançar um pouquinho no tempo, a velocidade vai ser maior porque está ficando cada vez menos negativa, mas o valor absoluto da velocidade vai estar diminuindo até chegar a zero. Sendo assim, enquanto a velocidade aumenta, a rapidez diminui. Então a partícula vai estar desacelerando. Enfim, meu amigo ou minha amiga, eu espero que você tenha compreendido direitinho tudo o que conversamos aqui e mais uma vez eu quero deixar para você um grande abraço e até a próxima!