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Voltar a Física e Química A

A área sob v(t) dá deslocamento, não distância em geral

11.º anoPercurso edumaterial

O que vais aprender

  • Interpretar gráficos velocidade-tempo e aplicar deslocamento e aceleração.

Compreender

Num gráfico velocidade-tempo, o declive representa aceleração. Aqui a=(−2−2)/4=−1 m/s² e a reta cruza v=0 em t=2 s. Até esse instante o corpo move-se para a direita enquanto abranda; depois move-se para a esquerda aumentando a rapidez. A aceleração negativa descreve o sentido da variação da velocidade, não significa que o corpo esteja sempre a abrandar.

A área com sinal sob a reta dá deslocamento. De 0 a 2 s, o triângulo tem área +(2×2)/2=+2 m. De 2 a 4 s, a área é −2 m. O deslocamento total é zero: a posição final coincide com a inicial no modelo. A distância percorrida é a soma dos módulos das duas áreas, 4 m. Igualar distância a deslocamento apagaria a inversão de sentido.

Para ler um gráfico, fixa primeiro os eixos e as unidades, localiza cruzamentos com v=0 e separa intervalos de sinal constante. Só depois calcula declive e áreas. Uma curva que cruza zero não implica que a aceleração seja zero nesse instante; nesta reta o declive permanece −1 m/s². O caso usa uma função linear idealizada e não oferece incertezas experimentais.

Exemplo resolvido

Noutro gráfico v(t), a velocidade varia linearmente de +3 m/s em t=0 para −1 m/s em t=4 s, com o eixo positivo para a direita. Calcula aceleração, deslocamento e distância.

  1. O declive é a=(−1−3)/4=−1 m/s²; v=0 aos 3 s, instante da mudança de sentido.
  2. A área positiva de 0 a 3 s é (3×3)/2=4,5 m; a área negativa de 3 a 4 s é −(1×1)/2=−0,5 m.
  3. Somar áreas com sinal dá Δx=4 m; somar módulos dá distância=5 m. As duas grandezas só coincidiriam sem inversão de sentido.

a=−1 m/s²; deslocamento +4 m e distância 5 m nos quatro segundos.

Atenção ao erro

Confundir os dados do caso ou extrapolar sem verificar condições.

Reta de velocidade descendente cruza o eixo do tempo a meio; áreas triangular positiva e negativa iguais.
Áreas orientadas opostas anulam o deslocamento, enquanto a distância soma os módulos; os valores são os do enunciado.

Verifica agora

  1. Ver a ilustração

    Retoma o texto base da explicação: Qual é a aceleração?

    Ver solução explicada

    Resposta: −1 m/s².

    Calcula o declive.

  2. Ver a ilustração

    Retoma o texto base da explicação: Quando muda o sentido do movimento?

    Ver solução explicada

    Resposta: Em t=2 s, quando v=0.

    Localiza cruzamento.

  3. Ver a ilustração

    Retoma o texto base da explicação: Qual é o deslocamento total?

    Ver solução explicada

    Resposta: 0 m.

    Soma áreas com sinal.

  4. Ver a ilustração

    Retoma o texto base da explicação: Qual é a distância percorrida?

    Ver solução explicada

    Resposta: 4 m.

    Soma módulos das áreas.

Alinhamento curricular e fontes

  • Interpretar gráficos velocidade-tempo e aplicar deslocamento e aceleração., página 6. Objetivo oficial parafraseado: Interpretar gráficos velocidade-tempo e aplicar deslocamento e aceleração.. O exemplo, a sequência e os exercícios são editoriais. · Aprendizagens Essenciais · fisica-quimica-a · 11-ano