Revisão do movimento com aceleração constante

Vamos revisar os principais conceitos e equações do movimento com aceleração constante, inclusive como escolher a melhor fórmula cinemática para resolver um problema.

Termos-chave

Termo	Significado
Variável cinemática	Variável que descreve o movimento de um objeto ao longo do tempo. Inclui deslocamento $Δ x$ ‍ , intervalo de tempo $t$ ‍, velocidade vetorial inicial $v_{0}$ ‍, velocidade vetorial final $v$ ‍ e aceleração $a$ ‍.
Fórmula cinemática	Fórmula que descreve as relações entre as variáveis cinemáticas quando a aceleração é constante.

Equações

$v = v_{0} + a t$ ‍
$x = x_{0} + v_{0} t + \frac{1}{2} a t^{2}$ ‍
$v^{2} = v_{0}^{2} + 2 a (x - x_{0})$ ‍
$x - x_{0} = \frac{1}{2} (v_{0} + v) t$ ‍

Símbolos

$x_{0}$ ‍ é
$x$ ‍ é o
$t$ ‍ é o
$v_{0}$ ‍ é a velocidade inicial
$v$ ‍ é a velocidade final
$a$ ‍ é a aceleração

Pressupostos

A aceleração é constante no intervalo de tempo

Usando as fórmulas cinemáticas

Escolhendo a melhor fórmula cinemática

Para escolher a fórmula cinemática adequada para seu problema, descubra qual variável não foi fornecida nem pedida.

Por exemplo, poderemos usar

v = v_{0} + a t

para calcular as variáveis

v

v_{0}

a

t

se soubemos os valores das outras três variáveis. Observe que em cada fórmula cinemática está faltando uma das cinco variáveis cinemáticas.

Encontrando as variáveis conhecidas

Às vezes, uma variável conhecida não será fornecida explicitamente em um problema; pelo contrário, ela virá implícita no texto. Por exemplo, "começa em repouso" significa

v_{0} = 0

, "caiu" geralmente significa

v_{0} = 0

e "para" significa

v = 0

Além disso, a magnitude da aceleração da gravidade em todos os objetos em queda livre na Terra é

g = 9, 8 \frac{m}{s^{2}}

. Logo, essa aceleração geralmente não será fornecida de modo explícito.

Erros comuns e conceitos equivocados

As pessoas se esquecem de que algumas das variáveis cinemáticas são vetores e podem ter sinais negativos. Por exemplo, se a direção para cima for considerada positiva, então a aceleração da gravidade deve ser negativa: $a_{g} = - 9, 81 \frac{m}{s^{2}}$ ‍. Um erro muito comum é deixar de colocar o sinal negativo; portanto, não se esqueça de verificar qual direção está definida como positiva!
As pessoas se esquecem de que as variáveis cinemáticas que inserimos em uma fórmula cinemática devem ser consistentes com o intervalo de tempo. Em outras palavras, a velocidade vetorial inicial $v_{0}$ ‍ deve ser a velocidade vetorial do objeto na posição inicial e no início do intervalo de tempo $t$ ‍. Do mesmo modo, a velocidade vetorial final $v$ ‍ deve ser a velocidade vetorial na posição final e no fim do intervalo de tempo $t$ ‍.
A segunda equação cinemática, $x = x_{0} + v_{0} t + \frac{1}{2} a t^{2}$ ‍, pode exigir o uso da
.

Saiba mais

Para explicações mais detalhadas, assista aos vídeos sobre como escolher equações cinemáticas e exerício resolvido com equações cinemáticas.

Para verificar seus conhecimentos e aprimorar esses conceitos, resolva os exercícios sobre como escolher a melhor equação cinemática e como resolver problemas com equações cinemáticas.

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