Um movimento retilíneo uniforme (MRU) é um tipo de movimento em que um corpo rígido permanece a uma velocidade constante e sua trajetória é uma linha reta.
De acordo com a primeira lei de Newton, o corpo se move em linha reta (ou permanece em repouso) quando não há força atuando sobre o corpo ou as forças atuantes se equilibram.
Características de movimento
As principais características do movimento retilíneo uniforme são:
O vetor velocidade é constante, o que significa que sua direção (e direção) são independentes do tempo. Portanto, a velocidade inicial é igual à velocidade final.
A aceleração é zero
O valor absoluto do deslocamento (mudança de posição) é igual à distância percorrida pelo corpo e é descrito em termos de tempo decorrido e velocidade.
A velocidade pode ser zero (repouso), positiva ou negativa. Portanto, o movimento pode ter dois sentidos: uma velocidade negativa representa um movimento no sentido oposto ao sentido que aceitamos como positivo.
Fórmula MRU
Como a velocidade em um movimento uniforme não depende do tempo, ou seja, a mudança de posição em intervalos regulares de tempo é constante. A distância percorrida é calculada multiplicando a magnitude da velocidade pelo tempo decorrido. Esta relação também é aplicável se o caminho não for retilíneo, desde que a velocidade seja constante.
A fórmula para calcular a distância (percurso em função do tempo e da velocidade) em um movimento retilíneo uniforme é:
Δx=v · Δt
Ao mesmo tempo, a velocidade também pode ser expressa em função da distância e do tempo:
v = Δx / Δt
Onde:
Δx é o espaço percorrido. No sistema internacional de medidas é expresso em metros (m).
v representa a velocidade do sólido rígido. Nas unidades do SI é expresso em metros por segundo (m/s).
Δt é o incremento de tempo (o tempo decorrido) expresso em segundos (s) se usarmos SI de medições.
10 Exemplos de movimentos retilíneos uniformes
Carro em uma rodovia : Se você dirige um carro em velocidade constante em uma rodovia reta e plana, você está enfrentando um MRU.
Trem em linha reta : Quando um trem se move em linha reta sem acelerar ou desacelerar, trata-se de um movimento retilíneo uniforme.
Avião em vôo nivelado : Quando um avião mantém altitude e velocidade constantes durante uma parte de seu vôo, ele está realizando um MRU na direção de sua trajetória.
Movimento de uma bola rolando no chão : Se você empurrar uma bola sobre uma superfície plana sem obstáculos, e ela se mover com velocidade constante em linha reta, ela se comporta como um exemplo de MRU.
Ciclista em estrada reta : Se um ciclista pedala em velocidade constante em uma estrada sem declives ou mudanças de velocidade, ele está realizando um MRU.
Andar em ritmo constante : Quando você anda em velocidade constante em linha reta, seu movimento é um exemplo de movimento retilíneo uniforme.
Elevador em movimento : Quando um elevador se move verticalmente a uma velocidade constante, seu movimento é um MRU na direção vertical.
Barco em águas calmas : Se um barco se move a uma velocidade constante em um corpo de água sem correntes ou ondas, seu movimento será um MRU.
Deslocamento de um projétil no vácuo : Se ignorarmos a resistência do ar, um projétil lançado horizontalmente experimenta um movimento retilíneo uniforme na direção horizontal.
Movimento de uma partícula em linha reta sob a influência de uma força constante : Na física, são estudados casos de MRU em que uma partícula se move sob a influência de uma força constante em linha reta.
Exercícios resolvidos sobre movimento retilíneo uniforme
Exercício resolvido 1
Solução:
Primeiro, convertemos a velocidade de 80 km/s para metros por segundo (m/s), pois queremos a velocidade em unidades do SI:
1 km = 1000 m 1 h = 3600 s
Velocidade em m/s = (80 km/h) * (1000 m/km) / (3600 s/h) = 22,22 m/s (aproximadamente)
Agora podemos usar a fórmula MRU:
Distância (d) = Velocidade (v) * Tempo (t)
d = 22,22 m/s * 2 horas = 44,44 m/s * 7.200 s = 160.000 metros
Assim, o carro percorre uma distância total de 160.000 metros ou 160 quilômetros.
Exercício resolvido 2
Um avião viaja a uma velocidade constante de 500 m/s durante 30 segundos. Qual a distância percorrida pelo avião nesse tempo?
Solução
Não precisamos converter unidades aqui, pois a velocidade já está em metros por segundo (m/s).
Usamos a fórmula para movimento retilíneo uniforme:
Distância (d) = Velocidade (v) * Tempo (t)
d = 500 m/s * 30 s = 15.000 metros
Portanto, o avião percorre uma distância de 15.000 metros em 30 segundos.
Exercício resolvido 3
Um ciclista viaja com velocidade constante de 10 m/s durante 40 segundos. Qual é a distância total percorrida pelo ciclista?
Solução
Usamos a fórmula MRU:
Distância (d) = Velocidade (v) * Tempo (t)
d = 10 m/s * 40 s = 400 metros
O ciclista percorre uma distância total de 400 metros.
Estes são exemplos simples de exercícios MRU resolvidos. Em cada caso, usamos a fórmula d = vt, onde “d” é a distância, “v” é a velocidade e “t” é o tempo. Certifique-se de entender como aplicar esta fórmula para resolver problemas de MRU.
Exercício resolvido 4
Um trem sai de Paris em direção a Barcelona. Qual velocidade média deve levar para chegar em 11 horas? A distância entre as duas cidades é de 1.040 km.
Solução
Aplicando a equação Δx=v·Δt temos interesse em isolar a velocidade, portanto:
v=Δx/Δt
Substituímos os valores e temos que
v=1040 km/11h
Portanto, a velocidade média na qual o maquinista deve manter o trem é de 94,55 km/h.
