Se o deslocamento de um corpo for proporcional ao tempo quadrado, estará se movendo com velocidade ou aceleração uniforme?
O corpo estará se movendo com
aceleração uniforme . Aqui está o porquê:
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Deslocamento e aceleração: O deslocamento (mudança na posição) está diretamente relacionado à aceleração. Se um objeto estiver acelerando, seu deslocamento aumentará com o tempo.
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proporcional ao quadrado do tempo: Quando o deslocamento é proporcional ao quadrado do tempo, significa que o deslocamento aumenta a uma taxa crescente. Esta é uma marca registrada de aceleração constante.
Explicação matemática: Digamos que o (s) deslocamento (s) seja proporcional ao quadrado do tempo (t):
* s ∝ t²
Isso pode ser escrito como:
* s =kt² (onde k é uma constante de proporcionalidade)
Agora, vejamos o relacionamento entre deslocamento, velocidade (v) e aceleração (a):
* Velocidade (v) é a taxa de mudança de deslocamento:v =ds/dt
* Aceleração (a) é a taxa de mudança de velocidade:a =dv/dt
Diferenciando a equação s =kt² duas vezes em relação ao tempo, obtemos:
1.
velocidade: v =ds/dt =2kt
2. Aceleração
: a =dv/dt =2k
Como a aceleração (a) é uma constante (2k), o corpo está se movendo com aceleração uniforme.
Exemplo: Imagine uma bola caindo livremente sob gravidade. Seu deslocamento é proporcional ao quadrado do tempo em que cai. Isso ocorre porque a gravidade fornece uma aceleração constante à bola.