Movimento Uniforme (M.U.)

O que é Movimento Uniforme? Porque estudamos esse tipo de movimento se ele é pouco frequente? Você conhece seu gráfico e função de posição? Progressivo ou retrógrado? O que “sorvete” tem a ver com movimento? Saiba tudo sobre o Movimento Uniforme nesta aula de Física para o Enem e para os vestibulares.

O Movimento Uniforme é raro na natureza. Porém, ele é presença garantida no Enem e nos vestibulares. Mas, por quê? Neste post vou te explicar sobre a importância de compreendermos os movimentos uniformes. Aqui você começará a estudar as marcações de movimentos representadas por função. Verá, ainda, que a única diferença interpretativa de andar para frente ou andar para traz se resume a um sinal.

A primeira coisa que você precisa saber sobre os Movimentos Uniformes é que neles o módulo da velocidade se mantém constante. Ou seja, a velocidade desses movimentos não varia. Atenção! Lembre-se de que “módulo” nada mais é que termos o valor da velocidade sempre “positivo”, ok?

Movimento Uniforme

Como o próprio nome diz, trata-se de um movimento que não muda, não se altera. Mas o que não muda? Como disse acima, sua velocidade é constante.

Em toda trajetória retilínea, quando um veículo se locomove com a mesma velocidade durante um intervalo de tempo, dizemos que ele realiza um movimento uniforme.

Utilizamos a sigla M.U. para designar esse movimento. Se o movimento uniforme também for em linha reta e sempre tiver o mesmo sentido, será chamado de movimento retilíneo uniforme, cuja sigla é M.R.U..

No movimento uniforme, as distâncias percorridas são iguais para tempos iguais e a velocidade média também. Em qualquer intervalo de tempo que peguemos para calcular, a velocidade média sempre será igual.

Para entender melhor esse movimento, vamos ver um exercício como exemplo:

Suponha que esteja acompanhando a marcação de tempos e distâncias percorridas por um ciclista numa pista de linha reta. Para não marcar o início, pois o ciclista estava parado, um homem começou a registrar o movimento quando o ciclista passava pela posição 200m. Observe a tabela abaixo:

Instante t (s) Posição s (m)
          0        200
          4        400
          8        600
         12        800
         16      1000

De acordo com os dados da tabela, percebe-se que o ciclista percorria 200m a cada 4 segundos. Ele percorreu distâncias iguais em intervalos de tempos também iguais. Portanto, o automóvel realizou um movimento uniforme.

Podemos também dizer que, se a cada 4 segundos ele percorria 200m, a cada 1 segundo ele percorria 50m. Daí tiramos que a velocidade média do ciclista no intervalo de tempo medido é de 50m/s. Entendeu? Até aqui tá fácil hein!

Função posição de um móvel

A função posição é uma expressão matemática que descreve a posição de um móvel em função do tempo. Para vários valores de tempo anotados, teremos as várias posições respectivas a esses tempos. Veja:

sovete movimento uniformeessa é a função posição de um móvel em movimento uniforme. Temos ainda que:

s = posição final

so = posição inicial

v = velocidade

t = tempo

Para lembrar dessa expressão surge a palavra SORVETE. Perceba que a palavra sorvete parece com o termo do lado direito da função posição. Seu uso é muito comum em cursinhos preparatórios para lembrar da função.

Gráfico do Movimento Uniforme

Além da função posição, um outro recurso para descrever o movimento, juntamente com as posições e tempos respectivos, é o gráfico.

Temos dois gráficos muito importantes e úteis para isso: o da posição em função do tempo (sxt); e o da velocidade desenvolvida em função do tempo (vxt).

  • Gráfico da posição em função do tempo (sxt)

Para entendermos esse gráfico, tomemos como exemplo o deslocamento de um trem entre duas cidades distantes 500km uma da outra, contados com sensores dispostos a cada 100km ao longo da ferrovia. Os dados foram coletados a partir da posição 300km de uma estação existente e se encontram-na tabela abaixo:

Posição (km)   300     400     500     600     700     800
Instante (h)     0       1       2       3       4       5

Vamos construir o gráfico com os dados da tabela:

grafico movimento uniforme

Temos no eixo horizontal a variável tempo (t) e no eixo vertical a variável posição (s). Observe que no instante t igual a 2 horas, o trem se encontra na posição 500 quilômetros. E mais, a cada hora que passa o trem se locomove 100 quilômetros. Sendo assim, você pode concluir que se o trem anda 100km a cada hora, sua velocidade é de 100 km/h.

Existe um outro meio de determinarmos a velocidade: Através da tangente do ângulo de um triangulo formado pelo deslocamento (cateto oposto) e tempo (cateto adjacente).

tangente movimento uniforme

Vamos pegar dois triângulos no gráfico para comparar o valor da velocidade:

exercicio movimento uniforme

Você poderá usar outros triângulos e verificar que todos, sem exceção, resultam em 100km/h. Fica para você confirmar, ok?!

  • Gráfico da Velocidade em função do tempo (vxt).

Para começar, você deve estar pensando: como deveria ser esse gráfico se a velocidade é sempre a mesma Acertou se respondeu que deveria ser uma reta paralela ao eixo do tempo! Vamos ver então como é?

Utilizando os valores do exemplo dado, observamos que para cada hora que passa, a velocidade continua constante em 100km/h. No gráfico ficaria assim:

grafico movimento uniforme reta

Sinal da velocidade

Vamos agora analisar o sinal da velocidade e os tipos de movimentos.

O sinal da velocidade é indicação do sentido do movimento em relação a um referencial. Por exemplo um carro: quando este se locomove para frente sua velocidade será positiva. Caso esteja se locomovendo para trás, dando ré, sua velocidade será negativa. Entendeu? Sinal negativo significa ir para trás!

Tipos de movimentos

Sempre que a velocidade for positiva, o movimento é denominado Progressivo. E, sempre que ela for negativa, o movimento será chamado de Retrógrado. Então podemos concluir que andando para frente o movimento é progressivo e para trás será retrógrado.

Agora, aprenda um pouco mais sobre movimento retilíneo com o prof. Rossetto:
Para finalizar seus estudos sobre Movimento Uniforme, teste seus conhecimentos com os exercícios a seguir:

Questão 01 – (UNIPÊ PB/2016)

Com base na análise do gráfico, que representa a posição de uma partícula em função do tempo, é correto afirmar:

exercicio de movimento uniforme

01)   A partícula permaneceu em repouso no trecho B.

02)   No trecho C, o deslocamento da partícula foi de 10,0m.

03)   O módulo da velocidade média da partícula no trecho D é igual a 5,0m/s.

04)   O movimento da partícula nos trechos A e D é uniformemente variado e retrógrado.

05)   A partícula realiza um movimento uniforme com velocidade média de 2,0m/s, no intervalo de tempo de 0 a 7s.

Gab: 01

Questão 02 – (FGV/2013)

Um carro deslocou-se por uma trajetória retilínea e o gráfico qualitativo de sua velocidade (v), em função do tempo (t), está representado na figura.

grafico movimento uniforme fgv

Analisando o gráfico, conclui-se corretamente que

a) o carro deslocou-se em movimento uniforme nos trechos I e III, permanecendo em repouso no trecho II.

b) o carro deslocou-se em movimento uniformemente variado nos trechos I e III, e em movimento uniforme no trecho II.

c) o deslocamento do carro ocorreu com aceleração variável nos trechos I e III, permanecendo constante no trecho II.

d) a aceleração do carro aumentou no trecho I, permaneceu constante no trecho II e diminuiu no trecho III.

e) o movimento do carro foi progressivo e acelerado no trecho I, progressivo e uniforme no trecho II, mas foi retrógrado e retardado no trecho III.

Gab: B

Questão 03 – (UFSCar SP/2009)

O movimento de três corpos sobre a mesma trajetória reta tem as seguintes características:

  • Corpo X: realiza um movimento progressivo, sendo que sua posição inicial era positiva.
  • Corpo Y: realiza um movimento retrógrado, sendo que sua posição inicial era negativa.
  • Corpo Z: realiza um movimento progressivo, tendo como posição inicial a da origem da trajetória.

De acordo com as características apresentadas, é correto afirmar que

a) X e Y certamente se encontrarão, independentemente dos módulos das suas velocidades.

b) Y e Z certamente se encontrarão, independentemente dos módulos das suas velocidades.

c) X e Z certamente se encontrarão, independentemente dos módulos das suas velocidades.

d) X somente encontrará Z se o módulo da sua velocidade for menor que o módulo da velocidade de Z.

e) Y somente encontrará Z se o módulo da sua velocidade for maior que o módulo da velocidade de Z.

Gab: D

 

 

 

 

Sobre o(a) autor(a):

Rodinei Pachani é mestre em Geofísica pela USP-SP, com licenciatura plena em matemática, possui pós-graduação em Gerência Financeira e especialização em Estatística Aplicada. Possui experiência de mais de 28 anos em sala de aula, tendo trabalhado com ensino médio, cursinhos e Faculdades. É autor do livro “Ciência ao alcance de todos” e possui um canal no YouTube onde realiza experimentos, explica conteúdos e resolve exercícios de física.