Explicamos o que é aceleração e as fórmulas usadas para calculá-la. Além disso, sua diferença com velocidade e exemplos.
O que é aceleração?
A aceleração de um objeto é uma magnitude que indica como a velocidade do objeto muda em uma unidade de tempo . Como a velocidade é uma grandeza vetorial (ou seja, tem uma direção ), a aceleração também é uma grandeza vetorial . Normalmente é representado pelo sinal a e sua unidade de medida no Sistema Internacional é m / s2 (metros por segundo ao quadrado).
A origem da aceleração como conceito vem dos estudos da mecânica de Isaac Newton (fundador da mecânica clássica), que garante que um objeto manterá seu movimento retilíneo e uniforme (MRU) a menos que sobre ele atue forças que conduzam a uma aceleração.
Essas forças podem produzir acelerações que fazem com que os objetos aumentem ou diminuam suas velocidades. É importante notar que, ao trabalhar com vetores, é essencial definir direções. Se, por exemplo, definirmos o leste como a direção positiva do movimento, então uma aceleração positiva sempre implica um aumento na velocidade. No entanto, uma aceleração negativa pode indicar uma diminuição na velocidade na direção leste ou um aumento na velocidade na direção oeste.
Se um objeto experimenta mudanças em sua aceleração em um determinado período de tempo, então o que é definido como “aceleração média” pode ser calculado, que é a média das acelerações que ele sofre naquele intervalo de tempo.
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Fórmula de aceleração
O clássico mecânico entende a aceleração como uma variação da velocidade de um corpo no tempo . Matematicamente, isso é escrito como: a = dv / dt , onde a é a aceleração, dv é a diferença nas velocidades e dt é o tempo em que ocorre a aceleração.
Mais precisamente, dv e dt são definidos da seguinte forma:
- dv = v f – v i , onde v f é a velocidade final ev i, a velocidade inicial do móvel. Essa diferença indica a direção da aceleração.
- dt = t f – t i , onde t f é o tempo final e t i o tempo inicial do movimento. Salvo indicação em contrário, o tempo de início é geralmente considerado como 0 segundos.
Por outro lado, existe uma relação proporcional entre a força ( F ) que é aplicada a um objeto de massa ( m ) e a aceleração ( a ) que ele adquire. A fórmula que descreve essa relação é a segunda lei de Newton :
- F = ma a partir do qual segue que a = F / m
Velocidade e aceleração
Velocidade e aceleração são dois conceitos diferentes . A velocidade indica a distância que um corpo percorre em uma unidade de tempo (por isso possui unidades de m / s, por exemplo), enquanto a aceleração é a variação dessa velocidade em uma unidade de tempo (e é por isso que tem unidades de m / s 2 , por exemplo).
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Exemplos de aceleração
- Uma bola de bilhar acelera quando atingida com o taco. Conhecendo a força fornecida pelo taco e a massa da bola, podemos obter sua aceleração.
- Se conhecermos a velocidade de um trem pouco antes de começar a frear e o tempo que leva para atingir a velocidade zero, podemos calcular sua declinação (aceleração negativa).
- Um objeto é lançado de uma varanda (então sua velocidade inicial é zero) e devido à força da gravidade , ele cairá com uma velocidade que aumentará até atingir o máximo no chão. Se conhecermos essa velocidade final e o tempo que leva para cair, podemos obter a aceleração (que será a da gravidade).
