Aceleração

RKA11E - Neste vídeo, eu quero falar um pouco sobre aceleração. Aceleração. E provavelmente, esta é uma ideia com a qual você já tem alguma familiaridade, ou pelo menos já ouviu o termo usado aqui e ali. Aceleração é simplesmente a mudança na velocidade ao longo do tempo. A mudança na velocidade ao longo do tempo. Provavelmente, um dos exemplos mais comuns de aceleração, se você tem interesse por carros, é que muitas vezes te dão números de aceleração, especialmente para carros esportivos. Na verdade, todos os carros, se você pesquisar em relatórios de consumidores, nos sites ou nas estatísticas sobre diferentes carros, eles vão te dizer uma coisa do tipo, sei lá, um Porsche por exemplo, e eu vou inventar esses números aqui. Digamos que temos um Porsche 911. Porsche 911. Dizem que um Porsche 911, eles literalmente medem isso com o cronômetro, pode ir de zero a 60 km/h, e esses não são os números exatos, embora eu acho que esteja bem próximo. Zero a 60 km/h em digamos, 3 segundos. Em 3 segundos. Então, embora oficialmente o que eles estão te informando aqui seja a velocidade, porque apenas estão informando módulo sem direção, e pode se dizer zero a 60 km/h para leste em 3 segundos. Bom, então nesse caso, eu acabei de lhe dizer a definição de aceleração, é a mudança de velocidade ao longo do tempo. Assim, a aceleração, reforçando, a aceleração é uma grandeza vetorial. Você não quer só saber quanto a velocidade está mudando ao longo do tempo, mas também se importa com a direção e com sentido. Também faz sentido, porque a velocidade em si é uma grandeza vetorial, são necessários módulo e sentido. Então a aceleração aqui e vamos assumir que estamos indo apenas para a direita, zero a 60 km para direita. Assim, qual vai ser a mudança de velocidade? Vamos anotar isso com uma anotação diferente, para que você se acostume, se ver isso em um livro, é assim que está escrito neles. Então, mudança de velocidade. Esse símbolo delta bem aqui, significa mudança de. Mudança de velocidade ao longo do tempo. Sobre tempo. E realmente, como mencionei em vídeos anteriores, é tempo, é realmente mudança de tempo. Mas podemos escrever apenas tempo aqui. Esses 3 segundos realmente são mudança de tempo. Se eu olhasse no ponteiro de segundos, poderia ter sido 5 segundos quando partiu, e 8 segundos quando parou, portanto demorou um total de 3 segundos. Portanto, tempo é realmente mudança de segundos, mas iremos apenas com o tempo aqui, ou colocaremos "t". Então, qual é a nossa mudança de velocidade? Bom, a nossa velocidade final é 60 km/h. Se a velocidade final é 60 km/h, em nossa velocidade inicial era 0 km/h, então a variação de velocidade é 60 menos 0 km/h. E qual o nosso tempo? Qual o nosso tempo aqui? Bem, o nosso tempo ou poderíamos dizer nossa mudança de tempo, nossa mudança de tempo é de 3 segundos. 3 segundos. Assim, isso nos dá 20 km/h por segundo. Deixe-me anotar isso. Então, isso se torna, essa parte de cima é 60, 60 dividido por 3 igual a 20. Então nós temos 20, mas as unidades estão um pouco estranhas. Temos quilômetros, ao invés de escrever a unidade abreviada, vou escrever quilômetros por hora. É a mesma coisa que quilômetros/hora. E nós também, aqui no denominador, temos segundos, que é um pouco estranho. E como você vai ver, as unidades para aceleração realmente parece um pouco estranhas, mas se refletirmos, pode ser que faça sentido. Quilômetros por hora e em seguida podemos colocar segundos desse jeito ou podemos escrever por segundo. E em seguida, nós poderemos obter isso em segundos ou horas, como queira. Isso está me dizendo que cada segundo, este Porsche 911 pode aumentar a sua velocidade em 20 km/h. Assim, a sua aceleração é 20 km/h por segundo. E na verdade, deveríamos incluir uma direção, porque estamos falando sobre grandezas vetoriais. Então, essa é para o leste, só para garantirmos que estamos lidando com vetores. Você está dando para isso uma direção, leste. Então, em cada segundo ele pode aumentar a sua velocidade em 20 km/h. 20 km/h por segundo, e é exatamente isso que eu estou falando. Agora também podemos escrever isso desse jeito, e isso é a mesma coisa que 20 km/h, porque se você pegar alguma coisa e dividi-la por segundo, isso é a mesma coisa que multiplicá-la por 1 sobre segundo. Então, isso é quilômetros por hora vezes segundos. Embora isso esteja correto, para mim isso faz menos sentido intuitivamente. Isso literalmente diz que cada segundo está aumentando sua velocidade a 20 km/h, aumento de 20 km/h por segundo na velocidade. Então, isso faz mais sentido para mim. Aqui está dizendo 20 km/h por segundo, mais uma vez, não é tão intuitivo. Bom, mas podemos também fazer isso de uma maneira que fique tudo em uma única unidade de tempo, embora você realmente não precise. Você pode fazer isso para se livrar das horas no denominador, e a melhor maneira de se livrar de uma hora no denominador, é multiplicando-a por alguma coisa que tenha horas no numerador. Então, horas e segundos, e aqui, as unidades menores são segundos. Então são 3.600 segundos para cada uma hora, ou uma hora vale 3.600 segundos, ou 1/3600 avos de uma hora por segundo. Todos esses são modos legítimos de interpretar essa coisa em magenta aqui. Em seguida, você multiplica, faça uma pequena análise dimensional, hora cancelada com hora. Você tem, isso será igual a, isso será igual a 20 dividido por 3.600. 20 dividido por 3.600 quilômetros por segundo vezes segundos. Ou poderíamos dizer, quilômetros ... deixe me escrever isso desta maneira. Quilômetros por segundo vezes segundos, ou poderia se dizer quilômetros por segundo. Eu quero fazer isso em outra cor. Quilômetros por segundo ao quadrado. Quilômetros por segundos, quilômetros por segundo ao quadrado. E podemos simplificar isso um pouco, divida o denominador e o numerador por 10. Você pega 2 dividido por 360, ou você poderia pegar ... Isso é a mesma coisa que 1 dividido por 1 dividido por 180 quilômetros por segundo ao quadrado, por segundo ao quadrado. Eu vou abreviar isso desse jeito, e mais uma vez, 1/180 avos de 1 quilômetro, quanto é isso? Pode ser que você queira converter isso para metros, mas o ponto todo aqui é, eu só queria mostrar como se calcula a aceleração, e dar um pouquinho de sentido do que isso significa. E mais uma vez, que você tem aqui, quando se tem segundos ao quadrado na base das unidades, não faz sentido algum, mas poderíamos reescrever isso dessa maneira aqui em cima, isto é, 1 sobre 180 quilômetros por segundo, e em seguida, dividir por segundos novamente, por segundo. Ou, talvez eu possa escrevê-lo desse jeito: por segundo. Onde essa coisa toda é o numerador. Então, isso faz um pouco mais de sentido de um ponto de vista de aceleração. 1 dividido por 180 quilômetros por segundo. Cada segundo, esse Porsche 911 vai a 1/800 avos de quilômetros por segundo mais rápido. Provavelmente, seja mais intuitivo ficar com km/h porque é uma coisa que faz mais um pouco de sentido. Outra maneira de visualizá-la, se você estivesse dirigindo este Porsche, e se estivesse olhando para o velocímetro desse Porsche e a aceleração fosse constante, mas se você olhasse para o velocímetro isso seria: 10, 20, 30, 40, 50, 60. Bom, provavelmente não é com isso que o velocímetro de um Porsche que parece, isso provavelmente porque o velocímetro do Porsche ultrapassa 60 km/h, mas você veria para uma coisa acelerando rápido assim na partida, o velocímetro estaria bem aqui. E então, cada segundo ele estaria 20 km/h mais rápido. Assim, depois de um segundo o velocímetro teria morrido esta distância, depois outro segundo, e o velocímetro teria movido essa distância, depois mais um segundo o velocímetro teria movido essa outra. E o tempo todo você teria ficado como que colado no encosto de seu assento.