O movimento uniforme é um tipo de movimento no qual um objeto se desloca em linha reta com velocidade constante ao longo do tempo. Isso significa que a velocidade do objeto não muda, ele percorre distâncias iguais em intervalos de tempo iguais. Podemos representar graficamente o movimento uniforme através de uma reta inclinada no gráfico distância-tempo, onde a inclinação representa a velocidade constante.
O movimento uniforme é comumente encontrado em diversas situações do cotidiano e também em diversas áreas da ciência e tecnologia. Por exemplo:
Na ciência da física, o estudo da cinemática nos leva a explorar o movimento dos corpos em relação a um referencial escolhido e a registrar esses movimentos em termos matemáticos. Imagine que estamos em uma jornada pelo tempo e pelo espaço, registrando cada passo de um corpo à medida que ele avança em sua trajetória. A partir da posição atual do corpo e do instante em que nos encontramos, podemos prever sua posição futura e explorar os mistérios do movimento.
Explorando o Movimento:
Imagine um corpo viajando em uma trajetória específica com uma velocidade constante . Isso significa que ele está se deslocando em linha reta sem acelerar ou desacelerar. Podemos visualizar isso como um carro em uma estrada sem curvas, mantendo uma velocidade estável ao longo do percurso.
Dessa situação temos a seguintes relações:
A função horária das posições de um movimento uniforme é a formula matemática que fornece a posição do corpo no decorrer do tempo sobre uma determinada trajetória.
Problema de Aplicação:
1.Um corpo movimenta-se sobre uma trajetória retilínea obdecendo à função horária s = 20 + 4t (no SI). Determinar:
a) sua posição inicial e sua velocidade;
b) sua posição no instante 5 s;
c) a variação de espaço entre os instantes 2 s e 7 s;
d) o instante em que o ponto material passa pela posição 60 m.
Resolução:
a) Fazendo a associativa entre a função fornecida e a função horária das posições para determinar a sua posição inicial e a sua velocidade, logo:
S0= 20 m e v = 4 m/s
b) Calculando a posição no instante 5 s:
c) Calculando a variação de espaço entre os instantes 2 s e 7 s:
d) Calculando o instante em que o ponto material passa pela posição 60 m.
1.Um carro movimenta-se segundo a função horária S = 50 + 8t (no SI).
a) Qual a posição inicial e a velocidade do carro?
b) Qual a posição do carro no instante 20 s?
c) Em que instante o carro passa pela posição 650 m?
d) Que distância o carro percorre durante o 10º segundo?
2. Um corpo movimenta-se sobre uma trajetória retilínea obedecendo à função s = 60 – 10t (no SI). Determine:
a) sua posição inicial e sua velocidade;
b) sua posição no instante 3 s;
c) o instante em que passa pela origem das posições;
d) a distância percorrida no intervalo de 1 s a 10 s.
3. Um corpo se movimenta sobre a trajetória retilínea, obedecendo à função horária s = -4 + 2t (no SI).
a) Qual a posição do corpo no instante 5 s?
b) Determine o instante em que ele passa pelo ponto A.
4. Em uma estrada observam-se um caminhão e um jipe, ambos correndo no mesmo sentido. Suas velocidades são, respectivamente, 54 km/h e 72 km/h. Na data zero, o jipe está atrasado 100 metros em relação ao caminhão. Determine:
a) o instante em que o jipe alcança o caminhão;
b) o caminho percorrido pelo jipe até alcançar o caminho.
5. Dois corredores partem, em sentidos opostos e no mesmo instante dos extremos de uma pista retilínea de 600 m de comprimento. Sabendo que suas velocidades são iguais a 8,5 m/s e 6,5 m/s, calcule depois de quanto tempo a distância entre eles é de 450 m.
6. Um batalhão de infantaria sai do quartel para uma marcha de exercício às 5 horas da manhã, ao passo de 5 km/h. Depois de uma hora e meia, um ordenaça sai do quartel de jipe para levar uma infomação ao comandante da marcha, ao longo da mesma estrada e a 80 km/h. Quantos minutos o ordenança levará para alcançar o batalhão?
7. (UnB-DF) Qual é o tempo gasto para que uma composição de metrô de 200 m a uma velocidade de 180 km/h atravesse um túnel de 150m? Dê sua resposta em segundos.
8. Uma composição ferroviária com 19 vagões e uma locomotiva desloca-se a 20 m/s. Sabendo de 10 m o comprimento de cada elemento da composição, qual é o tempo que o trem gasta para ultrapassar:
a) um sinaleiro?
b) uma ponte de 100 m de comprimento?
9. Um caçador dá um tiro e ouve o eco 6 s após o disparo. Sabendo que a velocidade de propagação do som no ar é de 340 m/s, calcule a que distância do alvo se encontra o caçador.
