Na física, o gráfico, que descreve o movimento no decorrer do tempo, é usado para encontrar o valor do deslocamento de um móvel num determinado percurso.
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| Na questão da UFRN, um móvel se desloca em MRU Foto: Divulgação/Gazeta Cruzada |
(UFRN) Um Móvel se desloca em MRU, cujo gráfico v x t está representado abaixo. Determine o valor do deslocamento do móvel entre os instantes t = 2,0 e t = 3,0 s.
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| Gráfico do movimento MRU Foto: Reprodução/Redes Sociais |
a) 0; b) 10 m; c) 20 m; d) 30 m; e) 40 m.
A resposta correta é alternativa b.
Qual a relação entre área e deslocamento escalar?
Antes de resolver esse problema, você precisa conhecer duas coisas: a primeira é que esse móvel percorre uma trajetória reta e, a segunda, a sua velocidade é constante ( não muda com o passar do tempo).
Essas duas informações são retiradas da expresão resumida "MRU". Ela significa Movimento Retilíneo Uniforme. A palavra retílineo se refere à trajetoria (caminho percorrido) de um corpo/partícula.
Por outro lado, MU simboliza o movimento uniforme que, na prática, é um tipo de deslocamento que se dá com velocidade constante.
O gráfico é formado por dois eixos: abscissas e ordenadas. A primeira é o eixo horizontal representado pela letra t (tempo) e a segunda é o eixo vertical nomeado pela letra v (velocidade).
Nesse gráfico, a velocidade não muda de valor com o decorrer do tempo e isso é retratado por uma reta paralela ao eixo t. Essa característica forma um retângulo cuja área é numericamente igual ao deslocamento do móvel numa trajetória retilínea.
Em Física, móvel é tudo aquilo que muda de posição com o decorrer do tempo. Por exemplo: um corpo, uma partícula e até mesmo um ponto são chamados de móveis, principalmente, quando se estuda o deslocamento destes na cinemática.
Então, agora que você sabe disso, basta calcular a área do retângulo do gráfico (v x t ) com a seguinte equação:
A= BxH (no retângulo, B é a sua base, H é a sua altura e letra A simboliza a área do mesmo).
Para encontrar a base do retângulo, basta efetuar a diferença entre os instantes t = 2,0 s e t =3,0 s ( B = 3 - 2 = 1 ).
Seguindo esse mesmo procedimento, você vai calcular a altura H do retângulo, que corresponde à diferença entre as velocidades 0 e 10 m/s ( H = 10 - 0 = 10 ).
Agora basta substituir B=1 e H=10 na equação da área de um retângulo. Se fizer isso, vai obter que o valor numérico da área é A= 1x10=10.
Como o deslocamento é numericamente igual a área, então, o valor do deslocamento sofrido pelo móvel ∆S =10m.
Observe que o deslocamento e a área possuem unidades de medidas diferentes. Por exemplo: a unidade de área m² (metro quadrado) difere da unidade comprimento simbolizado por m (metro).
Então, na comparação entre área e deslocamento, a única coisa igual é o valor numérico dessas duas grandezas. Por isso, dizemos que "o deslocamento é numericamente igual a área".
Com isso a única resposta correta é a alternativa b.