A cinemática é o estudo do movimento sem considerar forças. As quatro equações SUVAT (nomeadas pelas variáveis que usam) permitem resolver para qualquer incógnita quando se conhecem três das cinco variáveis: deslocamento (s), velocidade inicial (u), velocidade final (v), aceleração (a) e tempo (t).
As Quatro Equações SUVAT
v = u + at
s = ut + ½at²
v² = u² + 2as
s = ½(u + v)t
Definição das Variáveis
- s = deslocamento (m)
- u = velocidade inicial (m/s)
- v = velocidade final (m/s)
- a = aceleração (m/s²)
- t = tempo (s)
Exemplo Passo a Passo: Queda Livre
Uma bola é solta do repouso (u = 0) de um edifício de 45 m. Quanto tempo leva para atingir o chão e qual é a velocidade de impacto? (g = 9,81 m/s²)
Encontrar o tempo: s = ut + ½at² 45 = 0 + ½ × 9,81 × t² t² = 45 / 4,905 = 9,17 t = 3,03 segundos
Encontrar a velocidade de impacto: v = u + at v = 0 + 9,81 × 3,03 = 29,7 m/s (cerca de 66 mph)
Exemplo de Distância de Frenagem
Carro a 60 mph (26,8 m/s) freia com desaceleração de −7,5 m/s²:
v² = u² + 2as → 0 = 26,8² + 2(−7,5)s s = 26,8² / (2 × 7,5) = 718,24 / 15 = 47,9 metros (cerca de 157 pés)
Velocidade Média vs. Instantânea
Velocidade média = deslocamento total / tempo total (cobre toda a jornada) Velocidade instantânea = velocidade em um momento específico (o que o velocímetro mostra)
Use nossa calculadora de cinemática para resolver qualquer variável SUVAT.