Neste artigo, vamos discutir o que causa a velocidade negativa e a aceleração zero, como existe a velocidade negativa, com alguns exemplos e problemas.
Quando o sistema se move no eixo negativo de sua origem ou desacelera, então o objeto está se movendo com velocidade negativa e se o objeto desacelera com taxa constante, diz-se que o objeto tem uma velocidade negativa com aceleração zero.
O que acontece com a aceleração quando a velocidade é negativa?
Se o deslocamento do objeto for menor que seu movimento inicial, a velocidade do objeto será reduzida e medida como negativa.
Um objeto movendo-se com velocidade negativa, que diz que a distância anterior percorrida pelo objeto com o tempo é reduzida, então a aceleração do objeto também diminui ao mesmo tempo e é negativa.
Vamos elucidar a aceleração do objeto se movendo com um velocidade negativa com um exemplo. Considere um objeto diminuindo sua velocidade depois de viajar por uma certa distância. A cada 20 segundos, a velocidade do objeto era anotada. A velocidade inicial do objeto era de 5 m/s e após 20 segundos notou-se que a velocidade de um objeto foi reduzida para 3 m/s.
Então, a aceleração do objeto é a diferença entre a velocidade final e inicial do objeto dividida pelo intervalo de tempo entre o qual a mudança ocorreu;
a1=(v2-v1)/ΔT=(3-5)/20=-2/20=0.1m/s2
Assim, podemos ver que a aceleração do objeto desacelerando é negativa, pois a diferença entre a velocidade final e inicial é negativa porque a velocidade inicial do objeto em movimento é maior que a velocidade final.
Se temos uma velocidade negativa do objeto ao longo de seu movimento, ou seja, a direção de seu deslocamento é oposta ao seu movimento, então vejamos qual será o efeito sobre a aceleração do objeto nessa circunstância. É óbvio que o objeto com velocidade negativa reduzirá sua velocidade com o tempo à medida que desacelera.
Considere um objeto caindo da colina para a área do solo subjacente. Digamos que a velocidade inicial do objeto era -4m/s, que foi reduzida ainda mais para -6m/s em 10 segundos, então a aceleração de um objeto será
a1=(v2-v1)/ΔT==[-6-(-4)]/10=0.2m/s2
Conseqüentemente, a aceleração de um objeto será negativo se a velocidade do objeto é negativo. Aqui, neste exemplo, a velocidade é considerada negativa porque o deslocamento do objeto está em uma direção negativa de seu movimento enquanto ele cai das alturas.
Leia mais sobre Velocidade negativa e aceleração negativa: por que, como, gráfico, exemplo e fatos detalhados.
Qual é o Exemplo de Aceleração Zero?
Diz-se que o objeto tem aceleração zero se a velocidade do objeto permanece invariável com o tempo ou está em repouso.
Todos os objetos em repouso ou em movimento com a mesma velocidade inicial do deslocamento e mantêm a mesma velocidade enquanto estiver em movimento, independentemente das forças externas que atuam sobre ele, então é um exemplo de aceleração zero.
Alguns exemplos de aceleração zero são, um fóton que é uma partícula leve e se move livremente a uma velocidade constante sem acelerar, um objeto no espaço que não experimenta a força da gravitação e, portanto, flutua no espaço, um objeto em movimento circular com sua momento conservado, uma pedra em pé em uma colina, um homem andando em velocidade constante, bóia flutuando na água, árvore, um poste na rua, etc.
Condições para a aceleração ser zero
Existem duas condições em que a aceleração pode ser zero, são elas:
Deslocamento igual a zero.
x = 0
Para um objeto em repouso, a velocidade do objeto é zero e, portanto, a aceleração de um objeto também será igual a zero.
A velocidade inicial e final do objeto é a mesma e permanece constante.
V do estado inicial,=Vfinal
Bem, se o objeto está em movimento e preserva a velocidade constante o tempo todo, então a mudança na velocidade de um objeto é zero e, portanto, a aceleração é zero.
Gráfico de Velocidade Negativa v/s Tempo para Aceleração Zero
A aceleração é zero se a velocidade do objeto é constante.
A velocidade do objeto permanece a mesma e não varia com o tempo, portanto, obtemos uma linha reta ao traçar o gráfico da velocidade versus o gráfico do tempo. Se a velocidade permanecer a mesma, seja positiva ou negativa, a aceleração será sempre zero.
A aceleração pode ser positiva quando a velocidade é zero?
A aceleração pode ser positiva ou negativa com base na variação da velocidade do objeto.
Como não há velocidade, o que implica que o objeto é estável em repouso, não haverá aceleração do objeto, pois a taxa de variação da velocidade encontrada em diferentes intervalos de tempo também será igual a zero, pois não há movimento de um objeto.
Bem, todos os objetos em movimento definem a velocidade, velocidade e aceleração também. O objeto em movimento com aceleração zero implica que o objeto tem aceleração igual a zero. Isso sugere que o objeto tem uma aceleração uniforme que não muda com o tempo.
A aceleração do objeto será positiva somente quando o objeto estiver se movendo com a velocidade positiva que é a velocidade do objeto se somar com o tempo. Se um objeto viaja na direção inversa ou reduz sua velocidade com o tempo, então o objeto terá velocidade negativa e, portanto, a aceleração é negativa. É somente quando o objeto está em repouso, sua velocidade será igual a zero e, portanto, a aceleração não existe neste caso.
Leia sobre aceleração variável em solavancos.
Perguntas Frequentes
Q1. Considere um carro subindo a encosta mais íngreme de uma montanha, o deslocamento de um carro a cada 5 minutos foi anotado como 50m, 30m e 15m. Calcule a velocidade de um carro variando a cada 5 minutos e, portanto, encontre a aceleração de um carro.
Alternativa?O deslocamento de um carro em 5 minutos é de 50m.
Então a velocidade inicial de um carro para os primeiros 5 minutos de duração foi,
Nos próximos 5 minutos, o deslocamento foi de 30 m, portanto a velocidade foi
E o deslocamento final foi de 15 m em 5 minutos, portanto a velocidade foi igual a
Assim, a aceleração de um carro foi
A aceleração de um carro é muito pequena, mas negativa, pois a velocidade de um carro diminui em uma taxa de minuto.
Por que o objeto tem aceleração zero?
Um objeto movendo-se com velocidade uniforme ou permanecendo em repouso terá aceleração zero.
Se não houver nenhuma força externa agindo sobre o objeto que possa ter resultado na mudança da velocidade ou na direção de seu movimento, então o objeto continuará a permanecer em um movimento uniforme com aceleração zero.
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Olá, sou Akshita Mapari. Eu fiz M.Sc. em Física. Trabalhei em projetos como Modelagem numérica de ventos e ondas durante ciclones, Física de brinquedos e máquinas mecanizadas de emoção em parque de diversões baseado na Mecânica Clássica. Fiz um curso de Arduino e realizei alguns miniprojetos no Arduino UNO. Gosto sempre de explorar novas zonas no campo da ciência. Pessoalmente, acredito que o aprendizado é mais entusiasmado quando aprendido com criatividade. Além disso, gosto de ler, viajar, dedilhar violão, identificar rochas e estratos, fotografar e jogar xadrez.