Gráficos de um Movimento Uniforme (MU)

Gráficos de um Movimento Uniforme (MU)

​​ 

Abaixo​​ é fornecido um resumo dos diversos diagramas horários​​ possíveis​​ bem como sua​​ representação na trajetória:

 

Gráfico da velocidade em função do tempo para um movimento uniforme (MU)

 

Sendo a velocidade de qualquer​​ móvel em MU constante gráfico​​ horário​​ da velocidade é uma reta paralela ao eixo dos tempos.

 

Abaixo​​ você tem um exercício que vai te ajudar a entender a aplicação da teoria acima.

(UFB)​​ O​​ gráfico​​ mostra a​​ variação da posição​​ de uma partícula​​ em trajetória retilínea​​ em função do tempo.​​ Pede-se:

a) Caracterize o tipo de movimento.

Trata-se de um​​ movimento retilíneo uniforme​​ (MU)​​ pois o​​ gráfico​​ é de uma​​ reta inclinada​​ e​​ progressivo​​ (a​​ favor dos marcos crescentes​​ da trajetória com​​ V​​ constante​​ e V​​ > 0, inclinação ascendente).

b)​​ A partir do​​ gráfico​​ deduzir a função horária dos espaços​​ da partícula e​​ esquematizar o movimento numa trajetória orientada para a direita.

Esquematizando esse movimento na trajetória:

c)​​ Determine​​ o instante​​ em que a partícula​​ passa pela origem dos espaços​​ (posições)

Quando​​ passa pela origem está sobre a posição​​ S = 0​​ que, no​​ gráfico é o ponto onde a reta intercepta o eixo t o que ocorre no instante t = 5 s.

Analise​​ todos os itens pedidos​​ todo​​ em todo​​ movimento pela figura abaixo.

 

Informações úteis, dicas

 

 Velocidades mais elevadas fornecem​​ nos​​ gráficos SXt retas mais inclinadas.​​ Para​​ você entender​​ 

com clareza​​ analise comparando atentamente o gráfico com a figura​​ (ilustração prática).

 

 

 Nos gráficos SXt, se as retas forem paralelas os​​ móveis apresentam a mesma velocidade

​​ Se os​​ móveis se encontrarem​​ o​​ ponto​​ P​​ onde as retas se cruzam​​ indica o​​ instante te​​ e a​​ posição​​ 

Se​​ do encontro

 

Exemplo:

Um móvel​​ descreve um​​ movimento​​ em uma trajetória qualquer.

Os valores de suas​​ posições, no decorrer do tempo,​​ foram representados no​​ diagrama horário​​ da​​ figura abaixo.

Determine sua​​ velocidade​​ média​​ entre os instantes:

 

Veja um exemplo de aplicação:

(Universidade Católica de Brasília – UCB – MEDICINA)

Um​​ veículo​​ muda sua​​ velocidade conforme o gráfico.

Calcule a​​ distância percorrida​​ e a​​ velocidade escalar média​​ no intervalo 0  6 s.

Resolução:

Em​​ todo gráfico​​ velocidadextempo o​​ deslocamento​​ S​​ do móvel é fornecido pela​​ área​​ compreendida entre a reta representativa​​ (linha cheia)​​ e o eixo dos tempos dentro do intervalo de tempo pedido.

Cálculo das áreas​​ de cada figura​​ hachurada abaixo.

Exercícios com resolução comentada sobre gráficos de um movimento uniforme (MU)

 

01-​​ (ENEM-MEC)

 

02-​​ (ENEM-MEC)

O​​ gráfico a seguir​​ modela a​​ distância percorrida,​​ em km,​​ por uma pessoa em​​ certo período de tempo.​​ A​​ escala de tempo​​ a ser​​ adotada para o eixo das abscissas​​ depende da​​ maneira como essa pessoa se desloca.

Qual é​​ a opção​​ que apresenta a​​ melhor associação entre meio ou forma de locomoção e unidade de tempo,​​ quando são percorridos 10 km?

a)​​ carroça – semana         

b)​​ carro – dia          

c)​​ caminhada – hora         

d)​​ bicicleta – minuto         

e)​​ avião – segundo

Resolução:

 ​​ ​​​​ 

R- C

 

03-​​ (UFMG) 

Uma​​ pessoa passeia​​ durante​​ 30 minutos.​​ Nesse tempo​​ ela anda, corre e também​​ para​​ por alguns instantes.​​ 

O​​ gráfico​​ representa a​​ distância (x) percorrida por essa pessoa em função do tempo de passeio (t).

Pelo gráfico​​ pode-se​​ afirmar que, na​​ sequência​​ do passeio, a pessoa:

a)​​ andou (1), correu (2), parou (3) e andou (4).              ​​ 

b)​​ andou (1), parou (2), correu (3) e andou (4).

c)​​ correu (1), andou (2), parou (3) e correu (4).             ​​ 

d)​​ correu (1), parou (2), andou (3) e correu (4).

Resolução:

Velocidade menor, menor inclinação da reta (1 e 4),​​ andou ​​ 

Velocidade maior, maior inclinação da reta​​ (2),​​ correu 

Velocidade nula (3), parado ​​ 

R-​​ A

 

04-​​ (CFT-CE)​​ 

O​​ gráfico​​ a seguir representa a​​ posição em função do tempo​​ de uma partícula em​​ movimento retilíneo uniforme​​ sobre o eixo x.

É​​ CORRETO​​ afirmar que:

a)​​ em t = 1,0 s, x = 5,0 m    ​​ 

b)​​ em t = 2,0 s, x = 6,0 m     ​​ 

c)​​ em t = 3,0 s, x=0  ​​ 

d)​​ em t = 4,0 s, x = 6,0 m   ​​ 

e)​​ em t = 5,0 s, x = 7,0 m

Resolução: 

Deduzindo a​​ equação horária​​ do MU:

R- D

 

05-​​ (EsPCEx – AMAN – SP – RJ)​​ 

Considere um objeto que se desloca em movimento retilíneo uniforme durante 10 s.

desenho abaixo representa o gráfico do espaço em função do tempo.

espaço do objeto no instante t = 10 s, em metros, é

Resolução:

Denomina-se movimento uniforme (MU) qualquer movimento cuja velocidade escalar seja constante e diferente de zero.

Função horária do MU

Gráfico Sxt para um MU

R- C

 

06-​​ (PUC-RS) 

O​​ gráfico​​ relaciona a​​ posição (s) de um móvel em função do tempo (t).​​ 

A​​ partir do gráfico​​ pode-se​​ concluir​​ corretamente​​ que:

a)​​ o móvel inverte o sentido do movimento no instante 5 s         ​​ 

b)​​ a velocidade é nula no instante 5 s

c)​​ o deslocamento é nulo no intervalo de 0 s a 5 s                       

d)​​ a velocidade é constante e vale 2 m/s

e)​​ a velocidade vale – 2 m/s no intervalo de 0 s a 5 s e 2 m/s no intervalo de 5 s a 10 s

Resolução:

R- D

 

07- (UFSCAR-SP) 

O​​ gráfico da figura​​ representa a​​ distância percorrida​​ por um homem em​​ função do tempo.​​ 

Qual o valor da velocidade​​ do homem​​ quando:
a)​​ t​​ = 5​​ s
b)​​ t​​ =​​ 20 s 

Resolução:

 

08-​​ (CEFET-MG) 

O​​ gráfico​​ da​​ distância em função do tempo​​ representa o movimento de uma partícula.

Os​​ termos​​ que​​ completam, corretamente, as lacunas​​ são

a)​​ uniforme e uniforme.         

b)​​ acelerado e uniforme.         ​​ 

c)​​ desacelerado e uniforme.         ​​ 

d)​​ acelerado e desacelerado.

e)​​ desacelerado e acelerado

Resolução:

Durante todo intervalo de tempo fornecido​​ pelo gráfico o​​ movimento é uniforme​​ e retrógrado (reta inclinada e descendente)

R- A

 

09-​​ (PUC-RJ)

O​​ gráfico da figura​​ mostra a posição em função do tempo​​ de uma pessoa que passeia em um parque.

Calcule a​​ velocidade média em m/s desta pessoa durante todo o passeio,​​ expressando o resultado com o número de algarismos significativos apropriados.

(A)​​ 0,50                ​​ 

(B)​​ 1,25                     ​​ 

(C)​​ 1,50                       ​​ 

(D)​​ 1,70                         ​​ 

(E)​​ 4,00

Resolução:

R- B

 

10-​​ (Universidade Federal de Lavras – UFLA – MG)

Um​​ avião,​​ após atingir sua altura de voo programada, passa a viajar com​​ velocidade de cruzeiro, ou seja, com​​ velocidade constante.

A​​ figura indica um gráfico​​ que representa a​​ variação da distância percorrida x pelo avião em função do tempo,​​ durante seu voo de cruzeiro.

Suponha que ele​​ permaneça com essa velocidade durante 8 horas de voo.

velocidade do avião e a distância percorrida, durante o período de 8 horas, são, respectivamente: (A) 800 km/h e 12.800 km

(B) 800 km/h e 6.400 km

(C) 1600 km/h e 6.400 km

(D) 1.600 km/h e 12.800 km

Resolução:

R- B

 

11-​​ (ENEM​​ - MEC) 

Em uma​​ prova de​​ 100​​ m​​ rasos,​​ o​​ desempenho típico​​ de um​​ corredor padrão​​ é representado pelo​​ gráfico a seguir:

Baseado no gráfico,​​ em​​ que intervalo de tempo​​ a​​ VELOCIDADE​​ do corredor é​​ aproximadamente constante?

a)​​ Entre 0 e 1 segundo.         ​​ 

b)​​ Entre 1 e 5 segundos.           ​​ 

c)​​ Entre 5 e 8 segundos.         ​​ 

d)​​ Entre 8 e 11 segundos.

e)​​ Entre 12 e 15 segundos.

 

Se a​​ velocidade é constante​​ (sempre o mesmo valor), a​​ reta representativa é paralela ao eixo dos

tempos​​ (horizontal e de​​ valor próximo a 11 m/s) ​​ 

R- C

 

12-​​ (Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Pernambuco – IFPE)

Uma esfera descreve um movimento em trajetória retilínea.

Os valores de suas velocidades, no decorrer do tempo, foram representados no​​ diagrama horário​​ da​​ FIGURA abaixo.

Determine o deslocamento da esfera, expresso em metros, no intervalo de tempo de 0 a 20s.

Resolução:

Em​​ todo gráfico​​ Vxt o deslocamento é numericamente igual à área entre a reta representativa e o eixo do tempo​​ entre os instantes pedidos.

Você pode calcular a área total pela soma das áreas A1, A2 e A3, conforme​​ figura abaixo:

R- B

 

13-​​ (Ufpe) 

A​​ figura​​ mostra um​​ gráfico​​ da​​ velocidade em função do tempo​​ para um veículo que realiza um​​ 

Resolução:

 

14-​​ (UFRN)

A cidade de João Câmara, a 80 km de Natal, no Rio Grande do Norte (RN), tem sido o​​ epicentro

(ponto da superfície terrestre atingido em primeiro lugar e com mais intensidade pelas ondas sísmicas)​​ de alguns terremotos ocorridos nesse estado.

O Departamento de Física da UFRN tem um grupo de pesquisadores que trabalham na área de​​ sismologia​​ utilizando um​​ sismógrafo instalado nas suas dependências, para detecção de​​ terremotos.​​ 

Num terremoto,​​ em geral,​​ duas ondas, denominadas de primária (P) e secundária (S),​​ percorrem o​​ interior da Terra com velocidades diferentes.​​ 

Admita que as​​ informações contidas no gráfico abaixo são referentes a um dos terremotos ocorridos no RN.​​ Considere ainda que a​​ origem dos eixos da figura é coincidente com a posição da cidade de João Câmara.

Diante das​​ informações contidas no gráfico, é​​ correto afirmar que a onda mais rápida e a diferença de tempo de chegada das ondas P e S no sismógrafo da UFRN, em​​ Natal,​​ correspondem,​​ respectivamente:

a)​​ à onda S e 4 segundos.     

b)​​ à onda P e 8 segundos.       

c)​​ à onda P e 16 segundos        

d)​​ à onda S e 24 segundos.

Resolução:

A​​ onda mais rápida é a P​​ (reta mais inclinada, maior velocidade)​​ e a​​ diferença de tempo​​ é​​ 

aproximadamente​​ (24 – 16)​​ =​​ 8​​ s ​​ 

R- B

 

15-​​ (UNESP-SP) 

Os​​ gráficos na figura​​ representam as​​ posições de dois veículos, A e B,​​ deslocando-se sobre uma estrada retilínea,​​ em função do tempo.

A​​ partir desses gráficos,​​ é​​ possível concluir​​ que,​​ no intervalo de 0 a t,

a)​​ a velocidade do veículo A é maior que a do veículo B.         ​​ 

b)​​ a aceleração do veículo A é maior que a do veículo B.

c)​​ o veículo A está se deslocando à frente do veículo B.        ​​ 

d)​​ os veículos A e B estão se deslocando um ao lado do outro.

e)​​ a distância percorrida pelo veículo A é maior que a percorrida pelo veículo B.

Resolução:

Nos gráficos SXt, se as retas forem paralelas os​​ móveis apresentam a mesma velocidade

Como as​​ retas são paralelas,​​ eles possuem a​​ mesma velocidade,​​ mas, observe que​​ partiram de posições iniciais diferentes​​ e que​​ A partiu na frente de B e, portanto,​​ o veículo A está​​ sempre​​ se deslocando à frente do veículo B.        

R- C

 

16-​​ (UNICAMP-SP)

semáforo é um dos recursos utilizados para organizar o tráfego de veículos e de pedestres nas grandes cidades.

Considere que um carro trafega em um trecho de uma via retilínea, em que temos 3 semáforos.

gráfico abaixo mostra a velocidade do carro, em função do tempo, ao​​ passar por esse trecho em

que o carro teve que parar nos três semáforos.

distância entre o primeiro e o terceiro semáforo é de

Resolução:

R- A

 

17-​​ (UNESP-SP) 

Considere o​​ gráfico de velocidade em função do tempo​​ de um objeto que se move em trajetória retilínea.

No​​ intervalo​​ entre 0 a 4 h,​​ o​​ objeto se desloca, em relação ao ponto inicial,​​ de:

(A)​​ 0 km.                    ​​ 

(B)​​ 1 km.                      ​​ 

(C)​​ 2 km.                      ​​ 

(D)​​ 4 km.                       

(E)​​ 8 km.

No​​ gráfico Vxt a área fornece o deslocamento do móvel​​ entre os instantes pedidos​​  ​​​​ ΔS​​ =​​ área​​ 

R- D

 

18-​​ (UFMG-MG) ​​ 

Ângela e Tânia​​ iniciam, juntas, um passeio em torno de uma lagoa.​​ Neste gráfico,​​ está registrada a​​ distância que cada uma delas percorre, em função do tempo:

Após 30 minutos​​ do início do percurso,​​ Tânia avisa a Ângela, por telefone, que​​ acaba de passar pela igreja.

Com base nessas informações,​​ são feitas duas observações:

I. Ângela passa pela igreja 10 minutos após o telefonema de Tânia.

II.​​ Quando Ângela passa pela igreja, Tânia está 4 km à sua frente.

Considerando-se a​​ situação descrita,​​ é​​ CORRETO​​ afirmar que

a)​​ apenas a observação I está certa.                                            

b)​​ apenas a observação II está certa.

c)​​ ambas as observações estão certas. ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​​​                                         ​​ 

d)​​ nenhuma das duas observações está certa.

Resolução:

Cálculo da​​ velocidade de cada uma​​ utilizando o gráfico:

R- C

 

19-​​ (UFPR-PR) ​​ 

Assinale a alternativa que apresenta a história que melhor se adapta ao gráfico.​​ 

a)​​ Assim que saí de casa lembrei que deveria ter enviado um documento para um cliente por e-mail. Resolvi voltar e cumprir essa tarefa. Aproveitei para responder mais algumas mensagens e, quando me dei conta, já havia passado mais de uma hora. Saí apressada e tomei um táxi para o escritório. 

b)​​ Saí de casa e quando vi o ônibus parado no ponto corri para pegá-lo. Infelizmente o motorista não me viu e partiu. Após esperar algum tempo no ponto, resolvi voltar para casa e chamar um táxi. Passado algum tempo, o táxi me pegou na porta de casa e me deixou no escritório. 

c)​​ Eu tinha acabado de sair de casa quando tocou o celular e parei para atendê-lo. Era meu chefe, dizendo que eu estava atrasado para uma reunião. Minha sorte é que nesse momento estava passando um táxi. Acenei para ele e poucos minutos depois eu já estava no escritório. 

d)​​ Tinha acabado de sair de casa quando o pneu furou. Desci do carro, troquei o pneu e finalmente pude ir para o trabalho. 

e)​​ Saí de casa sem destino – estava apenas com vontade de andar. Após ter dado umas dez voltas na quadra, cansei e resolvi entrar novamente em casa. 

Resolução:

O​​ gráfico sugere :​​  

movimento progressivo acelerado​​ (corrida para pegar o ônibus);

​​ repouso​​ (espera no ponto);​​ 

movimento uniforme​​ retrógrado​​ (volta para casa);​​ 

novo repouso​​ (espera pelo táxi) e, finalmente,​​ movimento progressivo uniforme​​ (movimento do táxi). 

R- B

 

20-​​ (UNESP)​​ 

Os​​ dois primeiros colocados​​ de uma​​ prova de 100 m rasos​​ de um campeonato de atletismo foram, respectivamente, os​​ corredores A e B.​​ O​​ gráfico​​ representa as​​ velocidades escalares​​ desses dois corredores em​​ função do tempo, desde o instante da largada (t = 0) até os instantes em que eles cruzaram a linha de chegada.

Analisando as informações do gráfico,​​ é​​ correto afirmar que, no instante em que o corredor A cruzou a linha de chegada, faltava ainda, para o corredor B completar a prova, uma distância, em metros, igual a

a)​​ 5.

b)​​ 25.

c)​​ 15.

d)​​ 20.

e)​​ 10.

Resolução:

A​​ partir do gráfico,​​ você pode​​ perceber que,​​ após o corredor A ter​​ cruzado a linha de chegada​​ (t = 10 s), o corredor B correu a 10 m/s entre os instantes 10 s e 12 s.​​ 

Então, a​​ distância percorrida por B após A ter​​ cruzado a linha de chegada​​ vale:

VB​​ =​​ ΔSBΔtB​​ ​​ 10 =​​ ΔSB2 ​​​​  ​​​​ ΔSB​​ = 2x10 ​​  ​​​​ ΔSB​​ = 20 m

R- D