Utilizador:


Velocidade constante, dois estágios

Storyboard

Se durante um movimento a uma velocidade constante ocorre uma mudança, isso resulta em um movimento que acontece em duas etapas, cada uma caracterizada por uma velocidade definida.

Cada etapa é modelada com uma relação linear representada por uma reta, onde a chave está no fato de que o tempo e a posição finais da primeira etapa são, por sua vez, o tempo e a posição iniciais da segunda etapa.

É importante notar que este modelo apresenta um problema, já que a velocidade muda de forma instantânea, o que equivale a uma aceleração seguida de uma desaceleração infinita, o que não é realista. No entanto, este problema não é relevante se a duração das etapas for consideravelmente mais longa do que o tempo em que ocorre a mudança de velocidade.

>Modelo

ID:(1448, 0)



Mecanismos

Conceito

>Top


Na primeira etapa, se a velocidade for constante, estabelece-se uma relação direta de la velocidade do primeiro estágio ($v_1$) entre o primeira posição final e largada na segunda etapa ($s_1$) e o tempo final da primeira e início da segunda etapa ($t_1$), representada por uma linha reta.

Na segunda etapa, não podem ser definidas posições e tempos iniciais nulos, pois devem corresponder a o primeira posição final e largada na segunda etapa ($s_1$) e o tempo final da primeira e início da segunda etapa ($t_1$). Uma vez que a velocidade é constante nesta etapa, estabelece-se uma relação direta de la velocidade do segundo estágio ($v_2$) entre la posição final da segunda fase ($s_2$) e o hora de término da segunda etapa ($t_2$), representada por outra linha reta.



qual é a chave do modelo representado pela rede:

Código
Conceito
Posições e horários em duas etapas
Velocidades em dois estágios

Mecanismos

ID:(15383, 0)



Conceito de dois estágios

Conceito

>Top


No caso de um movimento ocorrendo em duas etapas, primeiro, o objeto avança uma distância de uma distância percorrida na primeira etapa ($\Delta s_1$) durante um período de tempo de um tempo decorrido na primeira etapa ($\Delta t_1$) com uma velocidade de uma velocidade do primeiro estágio ($v_1$).

$ v_1 \equiv\displaystyle\frac{ \Delta s_1 }{ \Delta t_1 }$



Então, em uma segunda etapa, ele avança uma distância de uma distância percorrida na segunda etapa ($\Delta s_2$) durante um período de tempo de um tempo gasto na segunda etapa ($\Delta t_2$) com uma velocidade de uma velocidade do segundo estágio ($v_2$).

$ v_2 \equiv\displaystyle\frac{ \Delta s_2 }{ \Delta t_2 }$



Quando representado graficamente, obtemos um diagrama de posição-tempo como segue:



O ponto chave a ser observado é que o tempo decorrido na primeira etapa ($\Delta t_1$) e o tempo gasto na segunda etapa ($\Delta t_2$) são sequenciais, assim como la distância percorrida na primeira etapa ($\Delta s_1$) e la distância percorrida na segunda etapa ($\Delta s_2$).

ID:(15504, 0)



Velocidades em dois estágios

Conceito

>Top


No caso de um movimento ocorrendo em duas etapas, primeiro, o objeto avança uma distância de uma distância percorrida na primeira etapa ($\Delta s_1$) durante um período de tempo de um tempo decorrido na primeira etapa ($\Delta t_1$) com uma velocidade de uma velocidade do primeiro estágio ($v_1$).

$ v_1 \equiv\displaystyle\frac{ \Delta s_1 }{ \Delta t_1 }$



Então, em uma segunda etapa, ele avança uma distância de uma distância percorrida na segunda etapa ($\Delta s_2$) durante um período de tempo de um tempo gasto na segunda etapa ($\Delta t_2$) com uma velocidade de uma velocidade do segundo estágio ($v_2$).

$ v_2 \equiv\displaystyle\frac{ \Delta s_2 }{ \Delta t_2 }$



Quando representado graficamente, obtemos um diagrama de posição-tempo como segue:



O ponto chave a ser observado é que o tempo decorrido na primeira etapa ($\Delta t_1$) e o tempo gasto na segunda etapa ($\Delta t_2$) são sequenciais, assim como la distância percorrida na primeira etapa ($\Delta s_1$) e la distância percorrida na segunda etapa ($\Delta s_2$).

ID:(15395, 0)



Posições e horários em duas etapas

Conceito

>Top


No caso de um movimento em duas etapas, a primeira etapa pode ser descrita por uma função que envolve os pontos o tempo inicial ($t_0$), o tempo final da primeira e início da segunda etapa ($t_1$), la velocidade ($s_0$) e o primeira posição final e largada na segunda etapa ($s_1$), representada por uma reta com uma inclinação de la velocidade do primeiro estágio ($v_1$):

$ s_1 = s_0 + v_1 ( t_1 - t_0 )$



Para a segunda etapa, definida pelos pontos o primeira posição final e largada na segunda etapa ($s_1$), la posição final da segunda fase ($s_2$), o tempo final da primeira e início da segunda etapa ($t_1$) e o hora de término da segunda etapa ($t_2$), é utilizada uma segunda reta com uma inclinação de la velocidade do segundo estágio ($v_2$):

$ s_2 = s_1 + v_2 ( t_2 - t_1 )$



que é representada como:



É importante observar que o início da segunda etapa, definido pelos pontos o tempo final da primeira e início da segunda etapa ($t_1$) e o primeira posição final e largada na segunda etapa ($s_1$), coincide com o final da primeira etapa.

ID:(15396, 0)



Modelo

Conceito

>Top


O modelo básico envolve dois movimentos em etapas consecutivas.

Na primeira etapa, começa em la velocidade ($s_0$) e termina em o primeira posição final e largada na segunda etapa ($s_1$), cobrindo uma distância de la distância percorrida na primeira etapa ($\Delta s_1$), que começa em o tempo inicial ($t_0$) e termina em o tempo final da primeira e início da segunda etapa ($t_1$), com duração de o tempo decorrido na primeira etapa ($\Delta t_1$) e uma velocidade de la velocidade do primeiro estágio ($v_1$).

Na segunda etapa, começa em o primeira posição final e largada na segunda etapa ($s_1$) e termina em la posição final da segunda fase ($s_2$), cobrindo uma distância de la distância percorrida na segunda etapa ($\Delta s_2$), que começa em o tempo final da primeira e início da segunda etapa ($t_1$) e termina em o hora de término da segunda etapa ($t_2$), com duração de la distância percorrida na segunda etapa ($\Delta s_2$) e uma velocidade de la velocidade do segundo estágio ($v_2$).

O diagrama resultante consiste em dois subdiagramas nos quais a velocidade é mantida constante. Ambos os diagramas estão conectados por o primeira posição final e largada na segunda etapa ($s_1$) e o tempo final da primeira e início da segunda etapa ($t_1$), que correspondem ao ponto final da primeira etapa e ao ponto inicial da segunda etapa.



Com isso, a estrutura de rede do modelo é a seguinte:

Variáveis

Símbolo
Texto
Variáveis
Unidades
$\Delta s_1$
Ds_1
Distância percorrida na primeira etapa
m
$\Delta s_2$
Ds_2
Distância percorrida na segunda etapa
m
$t_2$
t_2
Hora de término da segunda etapa
s
$s_2$
s_2
Posição final da segunda fase
m
$s_1$
s_1
Primeira posição final e largada na segunda etapa
m
$\Delta t_1$
Dt_1
Tempo decorrido na primeira etapa
s
$t_1$
t_1
Tempo final da primeira e início da segunda etapa
s
$\Delta t_2$
Dt_2
Tempo gasto na segunda etapa
s
$v_1$
v_1
Velocidade do primeiro estágio
m/s
$v_2$
v_2
Velocidade do segundo estágio
m/s

Parâmetros

Símbolo
Texto
Variáveis
Unidades
$t_0$
t_0
Tempo inicial
s
$s_0$
s_0
Velocidade
m


Parâmetro selecionado

Símbolo
Variáveis
Valor
Unidades
Valeur MKS
Unidades MKS

Cálculos

Símbolo
Equação
Resolvido
Traduzido

Equação

#
Equação

$ \Delta s_1 \equiv s_1 - s_0 $

Ds = s - s_0


$ \Delta s_2 \equiv s_2 - s_1 $

Ds = s - s_0


$ \Delta t_1 \equiv t_1 - t_0 $

Dt = t - t_0


$ \Delta t_2 \equiv t_2 - t_1 $

Dt = t - t_0


$ s_1 = s_0 + v_1 ( t_1 - t_0 )$

s = s_0 + v_0 *( t - t_0 )


$ s_2 = s_1 + v_2 ( t_2 - t_1 )$

s = s_0 + v_0 *( t - t_0 )


$ v_1 \equiv\displaystyle\frac{ \Delta s_1 }{ \Delta t_1 }$

v_m = Ds / Dt


$ v_2 \equiv\displaystyle\frac{ \Delta s_2 }{ \Delta t_2 }$

v_m = Ds / Dt

ID:(15384, 0)



Distância percorrida (1)

Equação

>Top, >Modelo


Podemos calcular la distância percorrida em um tempo ($\Delta s$) a partir de la velocidade ($s_0$) y la posição ($s$) usando a seguinte equação:

$ \Delta s_1 \equiv s_1 - s_0 $

$ \Delta s \equiv s - s_0 $

$\Delta s$
$\Delta s_1$
Distância percorrida na primeira etapa
$m$
$s$
$s_1$
Primeira posição final e largada na segunda etapa
$m$
$s_0$
Velocidade
$m$

ID:(4352, 1)



Distância percorrida (2)

Equação

>Top, >Modelo


Podemos calcular la distância percorrida em um tempo ($\Delta s$) a partir de la velocidade ($s_0$) y la posição ($s$) usando a seguinte equação:

$ \Delta s_2 \equiv s_2 - s_1 $

$ \Delta s \equiv s - s_0 $

$\Delta s$
$\Delta s_2$
Distância percorrida na segunda etapa
$m$
$s$
$s_2$
Posição final da segunda fase
$m$
$s_0$
$s_1$
Primeira posição final e largada na segunda etapa
$m$

ID:(4352, 2)



Tempo decorrido (1)

Equação

>Top, >Modelo


Para descrever o movimento de um objeto, precisamos calcular o tempo decorrido. Essa magnitude é obtida medindo o tempo inicial e o tempo final do movimento. A duração é determinada subtraindo o tempo inicial do tempo final.



Isso é representado matematicamente como

$ \Delta t_1 \equiv t_1 - t_0 $

$ \Delta t \equiv t - t_0 $

$t$
$t_1$
Tempo final da primeira e início da segunda etapa
$s$
$\Delta t$
$\Delta t_1$
Tempo decorrido na primeira etapa
$s$
$t_0$
Tempo inicial
$s$

onde $\Delta t$ é a duração, $t$ é o tempo final e $t_0$ é o tempo inicial.

ID:(4353, 1)



Tempo decorrido (2)

Equação

>Top, >Modelo


Para descrever o movimento de um objeto, precisamos calcular o tempo decorrido. Essa magnitude é obtida medindo o tempo inicial e o tempo final do movimento. A duração é determinada subtraindo o tempo inicial do tempo final.



Isso é representado matematicamente como

$ \Delta t_2 \equiv t_2 - t_1 $

$ \Delta t \equiv t - t_0 $

$t$
$t_2$
Hora de término da segunda etapa
$s$
$\Delta t$
$\Delta t_2$
Tempo gasto na segunda etapa
$s$
$t_0$
$t_1$
Tempo final da primeira e início da segunda etapa
$s$

onde $\Delta t$ é a duração, $t$ é o tempo final e $t_0$ é o tempo inicial.

ID:(4353, 2)



Velocidade média (1)

Equação

>Top, >Modelo


La velocidade média ($\bar{v}$) pode ser calculado a partir de la distância percorrida em um tempo ($\Delta s$) e o tempo decorrido ($\Delta t$) usando:

$ v_1 \equiv\displaystyle\frac{ \Delta s_1 }{ \Delta t_1 }$

$ \bar{v} \equiv\displaystyle\frac{ \Delta s }{ \Delta t }$

$\Delta s$
$\Delta s_1$
Distância percorrida na primeira etapa
$m$
$\Delta t$
$\Delta t_1$
Tempo decorrido na primeira etapa
$s$
$\bar{v}$
$v_1$
Velocidade do primeiro estágio
$m/s$

ID:(3152, 1)



Velocidade média (2)

Equação

>Top, >Modelo


La velocidade média ($\bar{v}$) pode ser calculado a partir de la distância percorrida em um tempo ($\Delta s$) e o tempo decorrido ($\Delta t$) usando:

$ v_2 \equiv\displaystyle\frac{ \Delta s_2 }{ \Delta t_2 }$

$ \bar{v} \equiv\displaystyle\frac{ \Delta s }{ \Delta t }$

$\Delta s$
$\Delta s_2$
Distância percorrida na segunda etapa
$m$
$\Delta t$
$\Delta t_2$
Tempo gasto na segunda etapa
$s$
$\bar{v}$
$v_2$
Velocidade do segundo estágio
$m/s$

ID:(3152, 2)



Posição com velocidade constante (1)

Equação

>Top, >Modelo


Se a velocidade for igual a uma velocidade inicial ($v_0$), então la velocidade média ($\bar{v}$) é igual a ela:

$ \bar{v} = v_0$

.

Neste caso, o caminho percorrido em função do tempo pode ser calculado usando a diferença entre la posição ($s$) e la velocidade ($s_0$), dividida pela diferença entre o tempo ($t$) e o tempo inicial ($t_0$):

$ s_1 = s_0 + v_1 ( t_1 - t_0 )$

$ s = s_0 + v_0 ( t - t_0 )$

$s$
$s_1$
Primeira posição final e largada na segunda etapa
$m$
$t$
$t_1$
Tempo final da primeira e início da segunda etapa
$s$
$t_0$
Tempo inicial
$s$
$s_0$
Velocidade
$m$
$v_0$
$v_1$
Velocidade do primeiro estágio
$m/s$

No caso em que uma velocidade inicial ($v_0$) é igual a la velocidade média ($\bar{v}$):

$ \bar{v} = v_0$



Portanto, com la distância percorrida em um tempo ($\Delta s$) é com la posição ($s$) e la velocidade ($s_0$):

$ \Delta s \equiv s - s_0 $



e o tempo decorrido ($\Delta t$) é com o tempo ($t$) e o tempo inicial ($t_0$):

$ \Delta t \equiv t - t_0 $



A equação para a velocidade média:

$ \bar{v} \equiv\displaystyle\frac{ \Delta s }{ \Delta t }$



pode ser escrita como:

$v_0 = v_m = \displaystyle\frac{\Delta s}{\Delta t} = \displaystyle\frac{s - s_0}{t - t_0}$



portanto, resolvendo para ela obtemos:

$ s = s_0 + v_0 ( t - t_0 )$

A equação representa uma reta no espaço tempo de caminho.

ID:(3154, 1)



Posição com velocidade constante (2)

Equação

>Top, >Modelo


Se a velocidade for igual a uma velocidade inicial ($v_0$), então la velocidade média ($\bar{v}$) é igual a ela:

$ \bar{v} = v_0$

.

Neste caso, o caminho percorrido em função do tempo pode ser calculado usando a diferença entre la posição ($s$) e la velocidade ($s_0$), dividida pela diferença entre o tempo ($t$) e o tempo inicial ($t_0$):

$ s_2 = s_1 + v_2 ( t_2 - t_1 )$

$ s = s_0 + v_0 ( t - t_0 )$

$s$
$s_2$
Posição final da segunda fase
$m$
$t$
$t_2$
Hora de término da segunda etapa
$s$
$t_0$
$t_1$
Tempo final da primeira e início da segunda etapa
$s$
$s_0$
$s_1$
Primeira posição final e largada na segunda etapa
$m$
$v_0$
$v_2$
Velocidade do segundo estágio
$m/s$

No caso em que uma velocidade inicial ($v_0$) é igual a la velocidade média ($\bar{v}$):

$ \bar{v} = v_0$



Portanto, com la distância percorrida em um tempo ($\Delta s$) é com la posição ($s$) e la velocidade ($s_0$):

$ \Delta s \equiv s - s_0 $



e o tempo decorrido ($\Delta t$) é com o tempo ($t$) e o tempo inicial ($t_0$):

$ \Delta t \equiv t - t_0 $



A equação para a velocidade média:

$ \bar{v} \equiv\displaystyle\frac{ \Delta s }{ \Delta t }$



pode ser escrita como:

$v_0 = v_m = \displaystyle\frac{\Delta s}{\Delta t} = \displaystyle\frac{s - s_0}{t - t_0}$



portanto, resolvendo para ela obtemos:

$ s = s_0 + v_0 ( t - t_0 )$

A equação representa uma reta no espaço tempo de caminho.

ID:(3154, 2)