Aceleração Média e Aceleração Instantânea


Quem já assistiu pessoalmente ou pela televisão qualquer tipo de corrida, seja de carros, caminhões, cavalos e, até mesmo, as provas de atletismo sabe que, no decorrer do evento (da corrida), os competidores variam a velocidade na qual se deslocam na pista. Isso ocorre porque precisam frear para fazer curva e acelerar nas retas, por exemplo. Esta variação de velocidade por parte dos competidores e em qualquer movimento retilíneo uniformemente variado (MRUV) é chamada de aceleração, e é representada pela letra “a”.

Existem vários pontos de vista para se definir que tipo de aceleração um objeto está sofrendo num determinado movimento. Isso pode ser influenciado pelo fato de que a aceleração é uma grandeza vetorial, ou seja, possui direção e sentido, além de seu valor modular. Um objeto se movimentando em linha reta que sofre uma aceleração perpendicular à sua velocidade, fatalmente fará uma curva. Este tipo de aceleração é chamado de transversal.

Aceleração Média

Mas o foco desta explicação é mostrar o que é a aceleração média e a aceleração instantânea. Basicamente, as duas podem, inclusive, estar demonstradas na prática no mesmo movimento. Considerando uma moto num movimento retilíneo uniformemente variado em linha reta. Sua velocidade aumenta na medida em que o piloto da motocicleta imprime mais potência no motor através do acelerador. No início do movimento, ou seja, em “t1 = 0” ele possui velocidade de 0 km/h. Após pilotar por 15 segundos, a velocidade da moto é de 100 km/h. Ou seja, sua velocidade variou num intervalo de tempo.

Esta aceleração de 100 km/h em 15 segundos é chamada de aceleração instantânea e pode ser determinada pela seguinte fórmula: a = dv No caso “dv” é a diferença de velocidade no ponto inicial e no ponto final. Esta é uma conta simples que mostra o valor da aceleração em 15 segundos de corrida. Mas, e se o observador quisesse saber qual foi a aceleração média desta moto durante estes 15 segundos? Para isso, existe outra fórmula que permite entender melhor o que aconteceu durante este tempo.

Diferença entre aceleração média e aceleração instantânea

Para responder a esta pergunta, do observador é necessário dividir estes 15 segundos (não na equação, apenas para melhor entendimento), ou seja, quantos km/h por segundo esta moto acelerou? Para fazer este cálculo, basta utilizar a seguinte fórmula: a = ∆v/Δt. Ou seja, a variação de velocidade durante a variação de tempo. Fazendo o cálculo, obtém-se que a aceleração média desta moto foi de 6,6 quilômetros por hora em cada segundo.

A principal diferença entre a aceleração média e a aceleração instantânea está no fato de que a aceleração média corresponde a todo o intervalo de tempo observado. Neste caso, é preciso pensar nas subdivisões deste intervalo de tempo. Já na aceleração instantânea, é necessário imaginar a quantidade de velocidade que a moto acelerou num instante de tempo. Neste caso da moto, em 15 segundos ela acelerou 100 km/h, mas em cada segundo ela teve uma aceleração média de 6,66 km/h.

Outros conceitos e aplicações da aceleração

A aceleração é utilizada em diversas teorias, inclusive de físicos renomados como Isaac Newton e Albert Einstein. Newton, ao afirmar que a Força Gravitacional é o resultado da multiplicação entre a massa de um corpo pela aceleração da gravidade, revolucionou a Física. Neste caso, a aceleração da gravidade possui um valor constante que é de, aproximadamente, 9,8 m/s em cada segundo de descida. Este cálculo foi feito ao nível do mar e numa latitude próxima a 45 graus.

A aceleração centrífuga e a aceleração centrípeta também são utilizadas, mas para movimentos circulares, quando a aceleração não possui o mesmo sentido ou direção da velocidade no movimento. Todas as relações que envolvem a aceleração são englobadas na Mecânica Clássica, que é o ramo da Física que estuda os movimentos e as forças que são empregadas para que os movimentos aconteçam.

A aceleração e sua utilização na prática

Assim como em corridas de automóveis, como na Fórmula 1, as equipes monitoram o desempenho de seus pilotos durante as corridas para entender como o carro se comporta sob as mais diversas variáveis (e isso inclui a aceleração imposta pelo piloto), pesquisadores de grandes laboratórios de estudos físicos como o CERN, na Europa, aceleram partículas para entender outros temas da Física Quântica e de outros ramos da Física para fornecer mais conhecimento para a população e para a comunidade científica.
Ao acelerar partículas em velocidades altíssimas, os cientistas podem testar seus cálculos matemáticos na prática e tentar desvendar mistérios da Física e da Ciência, como o surgimento do universo e de outras partículas que não encontramos tão facilmente aqui perto do nosso planeta.

Para você, entender como acontece a aceleração e qual o seu papel dentro de um evento é o primeiro passo para a compreensão de outros ramos da física, como a ação da gravidade que um objeto exerce sobre os outros ao seu redor.