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 magnitude vetorial (ou seja, tem uma direção), a aceleração também é. Geralmente é representado pelo sinal uma e sua unidade de medida no sistema internacional é m/s2 (metros por segundo ao quadrado).
A origem da aceleração como um conceito vem dos estudos de mecânica de Isaac Newton (fundador da mecânica clássica), em que é assegurado que um objeto manterá seu movimento retilíneo e uniforme (MRU), a menos que as forças que atuam sobre ele levem à aceleração.
Essas forças podem produzir acelerações que fazem com que os objetos aumentem ou diminuam a velocidade. É importante observar que, ao trabalhar com vetores, é essencial definir direções. Se, por exemplo, definirmos 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, pode-se calcular o que é definido como “aceleração média”, que é a média das acelerações que ele sofre nesse intervalo de tempo.
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fórmula de aceleração
A mecânica clássica entende a aceleração como uma mudança na velocidade de um corpo ao longo do tempo. Matematicamente isso é escrito como: a = dv/dtOnde uma é aceleração, dv a diferença de velocidade e dt o instante em que ocorre a aceleração.
Mais precisamente, dv y dt são definidos da seguinte forma:
- dv = vf –veuOnde vf é a velocidade final e veu, a velocidade inicial do móvel. Essa diferença indica a direção da aceleração.
- dt = tf – teuOnde tf é o tempo final e teu o tempo inicial do movimento. Salvo indicação em contrário, o tempo inicial é geralmente considerado como 0 segundos.
Por outro lado, existe uma relação proporcional entre a força (F) que é aplicado a um objeto de massa (m) e aceleração (uma) que adquire. A fórmula que descreve essa relação é a segunda lei de Newton:
- F = ma do que se segue que a = F/m
velocidade e aceleração
velocidade e aceleração são dois conceitos diferentes. A velocidade indica a quantidade de distância que um corpo percorre em uma unidade de tempo (por isso tem unidades de m/s, por exemplo), enquanto a aceleração é a variação dessa velocidade em uma unidade de tempo (e por isso tem unidades m/s2por exemplo).
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exemplos de aceleração
- Uma bola de bilhar acelera quando atingida pelo taco. Conhecendo a força exercida pelo taco e a massa da bola, podemos obter sua aceleração.
- Se conhecermos a velocidade de um trem imediatamente antes de começar a desacelerar e o tempo que leva para atingir a velocidade zero, podemos calcular sua desaceleração (aceleração negativa).
- Um objeto é lançado de uma varanda (portanto 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 esta velocidade final e o tempo que leva para cair forem conhecidos, podemos obter a aceleração (que será a da gravidade).