Um homem em marcha normal percorre aproximadamente 1,5m em cada segundo e pode manter por longo tempo esta caminhada. Nos 100m rasos , os melhores corredores apresentam velocidade média de 10m/s , mas não conseguem manter essa velocidade em percurso maiores. Numa corrida de 1500m , essa distância é percorrida em cerca de 3,5 minutos.
É interessante comparar a velocidade do homem ( andando ou correndo ) com a velocidade de outros animais. A lesma , justificando sua fama, desloca-se à razão de 1,5cm/s ou 5,4 m/h. A tartaruga move-se a 72 m/h , ou seja , 2 cm/s. Entre os mais velozes podemos destacar o guepardo , que atinge velocidades superiores a 30 m/s ; a gazela , que pode chegar a 80 k/h ; e a lebre , que pode cobrir distâncias a razão de 20 m/s.
Logicamente , a comparação entre o homem e os outros animais , quanto a velocidade e mera curiosidade , pois são organismos diferentes e com atividades distintas na natureza.
Em competição de esqui , o atleta voa partindo da extremidade da rampa com velocidade de até 115 km/h. Por outro lado voando em aparelhos há muito o homem já ultrapassou a velocidade do som no ar 340 m/s os chamados aviões supersônicos superam 550 m/s.
Movimentos Variados
1- Variação da Velocidade
Vamos imaginar dois pilotos em uma corrida de formula 1. Na ultima volta , a distância entre eles é de 80m e ambos os carros apresentam a mesma velocidade, mostrada pelo velocímetro. O carro que está na frente não tem condições de aumentar sua velocidade, o de trás consegue ultrapassá-lo , porque aumentou sua velocidade escalar. Dizemos , então, que o carro de trás apresentou uma aceleração enquanto esteve variando sua velocidade.
Na prática , sempre que um móvel varia ( aumentando ou diminuindo ) sua velocidade escalar dizemos que ele está apresentando aceleração escalar.
Na leitura final deste capítulo, apresentamos uma síntese dos estudos de Galileu sobre este assunto.
2- Movimentos acelerados e retardados
Você já deve ter observado que quando um pedra ( ou qualquer outro corpo ) é jogada verticalmente para cima, durante a subida ela vai perdendo velocidade (fenômeno denominado freagem) até parar. Em seguida , o sentido do seu movimento é invertido e a pedra desce cada vez mais rápido.
A todo movimento semelhante ao da subida da pedra chamamos movimento retardado , e todo movimento semelhante ao da descida , movimento acelerado.
Um movimento é acelerado quando o valor absoluto de V ( V ) cresce. Nos movimentos acelerados V e A , têm sinais contrários.
Assim:
Movimento acelerado |V| aumenta ( v e a ) mesmo sinal.
Movimento retardado |V| diminui ( v e a ) sinais contrários.
3- Análise da Queda Livre
Podemos verificar que os deslocamentos escalares vão aumentando com o decorrer do tempo ; isso mostra que a velocidade escalar do corpo varia co o tempo. Trata-se , então, de um movimento variado.
Galileu já havia observado esse movimento e concluiu que , desprezando a resistência do ar , quando abandonados do repouso próximos à superfície da Terra , os corpos caem com velocidades crescentes , e que a variação da velocidade é constante em intervalos de tempo iguais. Esse acréscimo de velocidade é denominado aceleração da gravidade (g). Nesses casos , os corpos são considerados em queda livre.
Galileu conclui também que , durante a queda livre de um corpo e para o mesmo intervalo de tempo, os deslocamentos variam segundo uma seqüência de números impares crescentes.
4- Função da Velocidade no MUV
O corpo em queda livre vertical , próximo a superfície da terra, descreve movimento uniformemente variado e sua aceleração pode ser , aproximadamente , g = 9,8 m/s2. Podemos dizer que , em cada segundo de queda , o corpo varia sua velocidade em 9,8 m/s
Assim, se a queda dura 2s , o corpo tendo sido abandonado do repouso , atinge a superfície da Terra com velocidade:
V= 9,8+9,8 = V= 19,6m/s
Caso a queda durasse 3s , o corpo chegaria à superfície com velocidade 29,4m/s , e assim sucessivamente Para aplicar essa descoberta aos casos mais gerais , vamos partir do fato de que , no MUV , a aceleração escalar , pode ser constante , coincide com a aceleração escalar média.