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Mecanica classica
Diagramas de movimento orbital de um satelite ao redor da Terra, mostrando a velocidade e aceleracao.
Cinematica Deslocamento Velocidade Velocidade escalar Aceleracao Aceleracao centripeta Movimento uniforme Movimento uniformemente variado Movimento retilineo Movimento parabolico Movimento circular Movimento circular uniforme Movimento curvilineo Movimento harmonico simples Movimento harmonico complexo
Dinamica Forca Inercia Produto de inercia Leis de Newton Primeira Lei de Newton Segunda Lei de Newton Terceira Lei de Newton Equacoes de movimento Ressonancia
Historia Historia da fisica
Trabalho e Mecanica Energia cinetica Energia potencial Trabalho Conservacao da energia Forca conservativa Forca de contato Funcao de Lagrange Potencia Retropropulsao Principio de Hamilton
Sistema de particulas Centro de massa Corpo rigido Momento linear Conservacao do momento linear Equilibrio dinamico Principio de d'Alembert Sistema massa-mola
Colisoes Impulso Colisao elastica Colisao inelastica
Movimento rotacional Posicao angular Deslocamento angular Velocidade angular Aceleracao angular Momento de inercia Torque Momento angular
Sistemas Classicos Sistema dinamico Sistema linear Sistema nao linear Sistema hamiltoniano Sistema caotico
Formulacoes Mecanica newtoniana Mecanica hamiltoniana Mecanica lagrangiana Mecanica KvN Equacao de Udwadia-Kalaba Mecanica de Routhian
Gravitacao Lei da gravitacao universal Principio da superposicao Constante gravitacional Velocidade de escape Leis de Kepler Principio da equivalencia
Fisicos Isaac Newton Leonhard Euler Joseph-Louis Lagrange Pierre-Simon Laplace Galileu Galilei William Rowan Hamilton Johannes Kepler
v d e

Em mecanica , a aceleracao e a taxa de variacao da velocidade de um objeto em relacao ao tempo. As aceleracoes sao grandezas vetoriais (no sentido de que tem magnitude e direcao). A orientacao da aceleracao de um objeto e dada pela orientacao da forca resultante atuando sobre aquele objeto. A magnitude da aceleracao de um objeto, conforme descrito pela segunda lei de Newton , e o efeito combinado de duas causas:

• o saldo liquido de todas as forcas externas agindo sobre aquele objeto - a magnitude e diretamente proporcional a essa forca resultante resultante;
• a massa desse objeto , dependendo dos materiais de que e feito - a magnitude e inversamente proporcional a massa do objeto.

A unidade SI para aceleracao e metro por segundo ao quadrado (m?s ^?2 ).

Por exemplo, quando um veiculo parte de uma paralisacao (velocidade zero, em um referencial inercial) e viaja em linha reta em velocidades crescentes, ele esta acelerando na direcao de deslocamento. Se o veiculo virar, ocorre uma aceleracao em direcao a nova direcao e altera seu vetor de movimento. A aceleracao do veiculo na direcao atual do movimento e chamada de aceleracao linear (ou tangencial durante os movimentos circulares), a reacao que os passageiros a bordo experimentam como uma forca que os empurra de volta aos assentos. Ao mudar de direcao, a aceleracao efetiva e chamada radial (ou ortogonal durante movimentos circulares) aceleracao, a reacao a qual os passageiros experimentam como uma forca centrifuga. Se a velocidade do veiculo diminui, isso e uma aceleracao na direcao oposta e matematicamente negativa, as vezes chamada de desaceleracao , e os passageiros experimentam a reacao a desaceleracao como uma forca inercial empurrando-os para a frente. Essas aceleracoes negativas sao frequentemente alcancadas pela queima de retrofoguetes em espaconaves. Tanto a aceleracao quanto a desaceleracao sao tratadas da mesma forma, ambas sao mudancas na velocidade. Cada uma dessas aceleracoes (tangencial, radial, desaceleracao) e sentida pelos passageiros ate que sua velocidade relativa (diferencial) seja neutralizada em relacao ao veiculo.

Aceleracao media [ editar | editar codigo-fonte ]

A aceleracao media de um objeto ao longo de um periodo de tempo e sua mudanca na velocidade dividido pela duracao do periodo. Matematicamente:

${\displaystyle {\vec {a}}_{m}={\frac {{\vec {v}}-{\vec {v}}_{0}}{t-t_{0}}}={\frac {\Delta {\vec {v}}}{\Delta t}}}$

Aceleracao instantanea [ editar | editar codigo-fonte ]

A aceleracao instantanea, entretanto, e o limite da aceleracao media em um intervalo infinitesimal de tempo. Em termos de calculo, a aceleracao instantanea e a derivada do vetor velocidade em relacao ao tempo:

${\displaystyle {\vec {a}}=\lim _{\Delta t\to 0}{\frac {\Delta {\vec {v}}}{\Delta t}}={\frac {d{\vec {v}}}{dt}}}$

Como a aceleracao e definida como a derivada da velocidade, v , com respeito ao tempo, t, e a velocidade e definida como a derivada da posicao, x , com respeito ao tempo, a aceleracao pode ser considerada como a segunda derivada de x com respeito a t  :

(Caso o movimento ocorra em linha reta, as quantidades vetoriais podem ser substituidas por escalares nas equacoes).

Pelo teorema fundamental do calculo, pode-se ver que a integral da funcao de aceleracao a ( t ) e a funcao de velocidade v ( t ); ou seja, a area sob a curva de um grafico da aceleracao em relacao ao tempo corresponde a velocidade.

${\displaystyle v=\int a\operatorname {d} \!t}$

Da mesma forma, a integral da funcao j ( t ), sendo derivada da funcao de aceleracao, pode ser usada para encontrar a aceleracao em um determinado momento:

${\displaystyle a=\int j\operatorname {d} \!t}$

Aceleracao transversal [ editar | editar codigo-fonte ]

A aceleracao transversal (perpendicular a velocidade) causa mudanca na direcao. Se esta for constante em intensidade e sua direcao permanecer ortogonal a velocidade, temos um movimento circular . Para esta aceleracao centripeta temos: ^{[ 1 ]}

${\displaystyle \mathbf {a} =-{\frac {v^{2}}{r}}{\frac {\mathbf {r} }{r}}=-\omega ^{2}\mathbf {r} }$

Um valor de uso comum para a aceleracao e g , a aceleracao causada pela gravidade da Terra ao nivel do mar a 45° de latitude, cerca de 9,81 m/s²

Na mecanica classica , a aceleracao ${\displaystyle \mathbf {a} }$ esta relacionada com a forca ${\displaystyle \mathbf {F} }$ e a massa ${\displaystyle \mathbf {m} }$ (assumida ser constante) por meio da segunda lei de Newton :

${\displaystyle F=m\cdot a}$

Como resultado de sua invariancia sob transformacoes galileanas , a aceleracao e uma quantidade absoluta na mecanica classica .

Depois de definir sua teoria da relatividade especial , Albert Einstein enunciou que forcas sentidas por objetos sob aceleracao constante sao indistinguiveis das que estao em campo gravitacional, e assim se define a relatividade geral (que tambem explica como os efeitos da gravidade podem limitar a velocidade da luz , mas isso e outra historia).

O ponto-chave da relatividade geral e que ele responde a: "por que somente um objeto se sente acelerado?", um problema que tem flagelado filosofos e cientistas desde o tempo de Newton (e fez Newton endossar o conceito de espaco absoluto). Por exemplo, se voce pegar seu carro e acelerar se afastando de seu amigo, voce poderia dizer (dado seu referencial) que e seu amigo que esta acelerando se afastando de voce, enquanto somente voce sente qualquer forca. Essa e a base do popular paradoxo dos gemeos que pergunta por que somente um gemeo envelhece quando se afasta movendo-se proximo da velocidade da luz e entao retornando, pois o gemeo mais velho pode dizer que o outro e que estava se movendo.

Na relatividade especial, somente referenciais inerciais (referenciais nao-acelerados) podem ser usados e sao equivalentes; a relatividade geral considera todos os referenciais, inclusive os acelerados, como equivalentes.

Unidades [ editar | editar codigo-fonte ]

A aceleracao tem as dimensoes da velocidade (L / T) divididas pelo tempo, ou seja, L T ^?2 . A unidade SI de aceleracao e o metro por segundo ao quadrado (ms ^?2 ); ou "metro por segundo por segundo", pois a velocidade em metros por segundo muda pelo valor da aceleracao, a cada segundo.

Outros formularios [ editar | editar codigo-fonte ]

Um objeto em movimento circular - como um satelite orbitando a Terra - esta acelerando devido a mudanca de direcao do movimento, embora sua velocidade possa ser constante. Nesse caso, diz-se que esta sofrendo aceleracao centripeta (direcionada para o centro).

A aceleracao adequada, a aceleracao de um corpo em relacao a uma condicao de queda livre, e medida por um instrumento chamado acelerometro .

Na mecanica classica, para um corpo com massa constante, a aceleracao (vetorial) do centro de massa do corpo e proporcional ao vetor liquido de forca (isto e, soma de todas as forcas) agindo sobre ele (segunda lei de Newton):

${\displaystyle F=ma\Leftrightarrow a={F \over m}}$

onde F e a forca resultante que atua no corpo, m e a massa do corpo e a e a aceleracao do centro de massa. A medida que as velocidades se aproximam da velocidade da luz, os efeitos relativisticos se tornam cada vez maiores.

Ver tambem [ editar | editar codigo-fonte ]

• Movimento
• Movimento circular uniforme
• Movimento retilineo
• Mecanica classica
• Cinematica

Referencias

• Portal da ciencia
• Portal da fisica