Movimento Uniformemente Variado

Em física, a partir do momento em que um corpo entra em movimento (considerando um referencial, sempre!), esse movimento pode receber vários nomes diferentes, de acordo com as suas características. E o que muda não é apenas o nome: para realizar qualquer cálculo em que haja movimento envolvido, o primeiro passo é saber identificá-lo.

Quando falamos no movimento em si, sem tentar compreender quais são as causas que o provocaram, estamos estudando cinemática. Essa é uma das linhas da mecânica, que, por sua vez, é uma subdivisão da física como ciência.

Depois desses primeiros esclarecimentos, vamos a um desses movimentos possíveis, o Movimento Uniformemente Variado.

O que caracteriza o Movimento Uniformemente Variado?

Diferente do Movimento Uniforme, o Movimento Uniformemente Variado (MUV) só acontece quando há variação de velocidade. Não importa se ela aumenta ou se ela diminui, mas ela necessariamente precisa variar. No entanto, essa variação de velocidade precisa seguir um padrão: ela deve variar de maneira constante, uniforme.

Isso significa que, no Movimento Uniformemente Variado, a velocidade varia e a aceleração é constante.

Como sabemos, acelerar significa essencialmente variar a velocidade em um certo tempo. Pelo senso comum, muita gente acredita que a aceleração esteja ligada exclusivamente ao aumento da velocidade, mas isso não é verdade. Acelerar é variar, seja para aumentar ou para diminuir.

Nesse tipo de movimento que estamos abordando, a aceleração da partícula que se movimenta deve ser constante. Por exemplo: se essa aceleração for de 5 m/s², isso não pode mudar. A cada segundo que se passa, o objeto deve variar a sua velocidade em 5 m/s, isso durante todo o percurso.

Vamos ao exemplo prático: se você realizou uma corrida de três horas e a cada hora variou a sua velocidade em exatamente 0,5 km/h², sem modificar esse valor em nenhum momento, pode dizer que o seu movimento se enquadra na categoria de uniformemente variado.

Outra maneira de pensar nesse tipo de movimento é a seguinte: em intervalos de tempos iguais, acontecem variações de velocidades iguais. Compreendendo esse conceito, você nunca mais errará nada que esteja relacionado a isso!

Lembre-se sempre da palavra “uniformemente”, pois ela implica que algo deve ser regular, uniforme, nesse caso, a aceleração.

E como estamos estudando física, não basta expressar o conceito apenas em palavras, não é mesmo? Vamos ver a fórmula básica do Movimento Uniformemente Variado, que permite a você encontrar variáveis como espaço, velocidade, tempo ou aceleração:

S = So + Vo.t + a/2.t²

Em que:

S = espaço final
So = espaço inicial
Vo = velocidade inicial
t = tempo
a = aceleração

Esse tipo de movimento pode ser representado graficamente, mostrando por meio de uma linha como ocorre a variação da velocidade no decorrer do tempo. Mas, para poder construir o gráfico, é necessário colocar os dados disponíveis em uma função, que é a seguinte:

V = Vo + a.t

Em que:

V = velocidade final
Vo = velocidade inicial
a = aceleração
t = tempo

Nesse caso, a velocidade ficará no eixo y do gráfico e o tempo ocupa o eixo x. A aceleração será expressa por uma linha reta. Essa é a chamada função horária da velocidade escalar do MUV.

Em algumas situações, você precisará calcular a variação de espaço no MUV. Para isso, também existe uma fórmula, a chamada equação de Torricelli:

V² = Vo² + 2.a.∆S

Em que:

V = velocidade final
Vo = velocidade inicial
a = aceleração
∆S = variação do espaço

Essa equação também é útil nos casos em que o tempo não nos é fornecido.

Tipos de Movimento Uniformemente Variado

São basicamente dois tipos diferentes desse movimento:

• Movimento acelerado: acontece quando a velocidade aumenta conforme o tempo que se passa. Nesse caso, nos cálculos, a aceleração e a velocidade vão aparecer com o mesmo sinal.

• Movimento retardado: é justamente o contrário, ou seja, a velocidade diminui conforme o tempo que se passa, acontece uma desaceleração. Preste bem atenção, quando o movimento for retardado, a velocidade e a aceleração serão expressas com sinais opostos.

E quando estudamos movimento, não custa nada lembrar de alguns detalhes que sempre são válidos, mas, muitas vezes esquecidos:

• É preciso sempre adotar um referencial para poder afirmar que um corpo se encontra em movimento ou em repouso. O exemplo do ônibus é ótimo: se você está dentro de um ônibus em movimento, você está em movimento ou repouso? Depende! Está em repouso em relação ao motorista e em movimento em relação a uma pessoa parada na rua.

• Nos cálculos de movimento, sempre se trabalha com corpos pontuais, aqueles cuja massa e tamanho podem ser desconsiderados. Na prática, não é exatamente assim.

• No Sistema Internacional de Unidades, a velocidade é dada oficialmente em m/s, enquanto a aceleração aparece em m/s². Preste atenção nisso e realize a conversão sempre que for necessário.

Compreender o funcionamento e as características do movimento é o mais importante.