Aceleração

Rafael C. Asth

Professor de Matemática e Física

A aceleração é um conceito muito importante na física, ela é a variação da velocidade de um corpo.

Em outras palavras, a aceleração é uma grandeza vetorial que indica a variação da velocidade de um corpo no tempo. No caso do módulo da aceleração ser constante, o movimento será uniformemente variado (MUV).

Dessa maneira, quando há aumento da velocidade instantânea, o movimento é acelerado e, quando há diminuição da velocidade instantânea, o movimento é retardado.

Note que, a aceleração é uma grandeza vetorial, visto que possui módulo (intensidade), direção (vertical, horizontal) e sentido (para direita, para a esquerda). No Sistema Internacional (SI) a aceleração é medida em m/s².

Aceleração Escalar Média

A Aceleração Escalar Média () representa a variação da velocidade em determinado intervalo de tempo e, consequentemente, da aceleração adquirida por esse corpo, expressa pela fórmula:

Onde,
ΔV: variação da velocidade (ΔV = Vf – V_i), velocidade final menos a inicial.
Δt: variação do tempo (Δt = Tf – T_i), tempo final menos tempo inicial.

Importante destacar que no Sistema Internacional de Unidades (SI), a unidade de medida da velocidade é o metro por segundo (m/s) enquanto o tempo é expresso em segundos (s). Por esse motivo, a unidade de aceleração média no SI é m/s².

Exemplo
Um móvel que se movimenta com aceleração constante de 7 m/s², aumenta sua velocidade em 7 m/s, a cada segundo. Em quantos segundos sua velocidade atingirá, 84 m/s?

Considerando o instante e a velocidade inicial, iguais a zero:

Em 12 segundos o móvel atingirá a velocidade de 84 metros por segundo.

Acelerar um corpo é variar sua velocidade num determinado período de tempo. Dessa forma, conforme a variação do tempo (Δt) na trajetória, se o movimento descrito for uniformemente retardado (M.U.R.), a velocidade adquirida no intervalo do tempo será menor que a velocidade inicial (V_i).

Caso o movimento descrito for uniformemente acelerado (M.U.A.), a velocidade adquirida será maior que a velocidade inicial (V > V_i) e consequentemente, a aceleração será maior que zero (a > 0).

Além da variação do tempo durante a trajetória do corpo, outros conceitos importantes para o estudo da aceleração são o “repouso” e a “distância”.

O repouso designa um corpo imóvel, em descanso e, portanto, sem velocidade (V = 0) e sem aceleração (a = 0).

Por sua vez, a distância é a medida sempre positiva, existente entre o ponto inicial, ou seja, o início da trajetória, até seu ponto final.

Em outras palavras, a distância entre dois pontos (inicial e final) corresponde a medida do comprimento do segmento de reta que os conectam.

Aceleração Escalar Instantânea

Diferente da Aceleração Escalar Média, a Aceleração Escalar Instantânea descreve a aceleração de um corpo em determinado instante.

Para determinar a aceleração instantânea, é considerado um intervalo de tempo tão pequeno que dizemos tender a 0. Isto significa que calculamos a aceleração no limite em que delta t tende a zero .

Aceleração centrípeta

A aceleração centrípeta ocorre em movimentos curvilíneos, ou seja, em curvas, devido à mudança na direção do vetor velocidade.

Como a aceleração é uma grandeza vetorial, possui direção e sentido, além do módulo (valor). A direção do vetor aceleração centrípeta é perpendicular ao vetor velocidade, 90º. Já o sentido aponta para o centro da trajetória.

O módulo da aceleração centrípeta é obtido pela razão entre a velocidade escalar do móvel ao quadrado e o raio da trajetória.

A fórmula da aceleração centrípeta é:

Onde,
é o módulo (valor) da aceleração centrípeta (m/s²),
v é a velocidade escalar (m/s),
R é o raio de curvatura (m).

Exercícios sobre aceleração resolvidos

Exercício 1

Um motociclista anda por uma rua a uma velocidade de 20 m/s quando avista um semáforo que acaba de alterar para o laranja. Diante do alerta, o motociclista aciona os freios até parar. Classifique o movimento e determine a aceleração, visto que do instante em que o motociclista aciona os freios até a parada passam-se 2s.

Exercício 2

Um móvel apresenta aceleração constante em um trecho de seu movimento descrito pela tabela:

a) Em qual intervalo de tempo o movimento é uniformemente variado?

b) Durante este intervalo, determine a sua aceleração?

c) Caso mantivesse a aceleração constante a partir de 5s, qual seria sua velocidade no 11º segundo?

Pratique

• Exercícios sobre aceleração centrípeta
• Cinemática - Exercícios

Para adquirir mais conhecimento, não deixe de ler esses textos:

• Grandezas Vetoriais
• Cinemática
• Fórmulas de Cinemática
• Força

Rafael C. Asth

Professor de Matemática licenciado, pós-graduado em Ensino da Matemática e da Física e Estatística. Atua como professor desde 2006 e cria conteúdos educacionais online desde 2021.