MRU - Movimento Retilíneo e Uniforme 

Movimento uniforme

O movimento uniforme é aquele em que a velocidade permanece constante ao longo do tempo. Isso significa que o corpo percorre distâncias iguais em intervalos de tempo iguais. Não há variação da velocidade, portanto não há aceleração. Esse tipo de movimento é uma idealização, mas pode ser observado de forma aproximada quando um carro se desloca em uma estrada reta utilizando piloto automático ou quando um trem mantém velocidade constante em um trecho plano.

Definição

No movimento uniforme, a velocidade escalar instantânea tem sempre o mesmo valor em qualquer instante. Como a velocidade não muda, dizemos que a aceleração é nula. Matematicamente, isso significa que a variação da velocidade é igual a zero, então a aceleração, que é dada por a igual a delta v dividido por delta t, será igual a zero.

Representação gráfica da velocidade escalar instantânea em função do tempo

Quando representamos a velocidade em função do tempo em um gráfico, colocamos o tempo no eixo horizontal e a velocidade no eixo vertical. No movimento uniforme, como a velocidade é constante, o gráfico é uma reta horizontal.

Se a velocidade for positiva, a reta fica acima do eixo do tempo. Se for negativa, fica abaixo. Por exemplo, se um carro se desloca com velocidade constante de 20 metros por segundo, o gráfico será uma linha reta paralela ao eixo do tempo no valor 20.

Função horária do espaço

A função horária do espaço no movimento uniforme é dada por

s = s0 + v t

Nessa equação, s é a posição no instante t, s0 é a posição inicial e v é a velocidade constante.

Essa equação mostra que a posição varia linearmente com o tempo. Se um móvel parte da posição 5 metros com velocidade constante de 3 metros por segundo, após 4 segundos sua posição será

s = 5 + 3 vezes 4
s = 5 + 12
s = 17 metros

Essa função permite prever a posição do corpo em qualquer instante.

Representação gráfica do espaço em função do tempo

No gráfico do espaço em função do tempo, o tempo é colocado no eixo horizontal e o espaço no eixo vertical. No movimento uniforme, esse gráfico é uma reta inclinada.

A inclinação da reta indica o valor da velocidade. Quanto maior a inclinação, maior a velocidade. Se a reta estiver inclinada para cima, a velocidade é positiva. Se estiver inclinada para baixo, a velocidade é negativa.

Por exemplo, se o espaço aumenta 10 metros a cada segundo, a reta será crescente e inclinada, indicando movimento progressivo.

Propriedade do gráfico da velocidade escalar em função do tempo

Uma propriedade importante do gráfico da velocidade em função do tempo é que a área sob a curva representa a variação de espaço.

No movimento uniforme, como o gráfico é uma reta horizontal, a área formada entre a reta e o eixo do tempo é um retângulo. A área desse retângulo é calculada multiplicando base pela altura, ou seja, tempo vezes velocidade.

Como delta s é igual a v vezes delta t, essa área corresponde exatamente ao deslocamento do corpo.

Por exemplo, se um móvel mantém velocidade de 5 metros por segundo durante 8 segundos, o deslocamento será

Δ s = 5 vezes 8
Δ s = 40 metros

Isso corresponde à área do retângulo no gráfico.

Aceleração escalar

A aceleração escalar mede a variação da velocidade ao longo do tempo e é dada por

a = Δ v / Δ t

No movimento uniforme, como a velocidade é constante, delta v é igual a zero. Portanto, a aceleração é nula.

Isso significa que o móvel não está acelerando nem retardando, apenas mantendo sua velocidade constante. Essa é a principal característica do movimento uniforme.

O estudo do movimento uniforme é fundamental porque ele representa a forma mais simples de movimento. Ele serve como base para compreender movimentos mais complexos, nos quais a velocidade varia e a aceleração passa a ter papel essencial na descrição do fenômeno.