Metro por segundo ao quadrado ou metro por segundo por segundo (símbolo: m/s²) é uma unidade derivada no Sistema Internacional de Unidades (SI). É uma unidade composta pela unidade padrão de comprimento, o metro, e a unidade padrão de tempo, o segundo. É a unidade padrão do SI utilizada para medir aceleração. Na aceleração, a unidade significa fisicamente a mudança do módulo da velocidade em um intervalo de tempo. Assim, equivale a variação de 1 metro por segundo na velocidade no intervalo de um segundo.
A aceleração de um corpo influenciado pela gravidade na superfície terrestre equivale a aproximadamente 9,80665 m/s².
Para determinar a aceleração que influencia um corpo ideal podemos tomar tanto uma abordagem utilizando a cinemática quanto utilizando a dinâmica.
Determinação da aceleração a partir da cinemática
Entendemos a aceleração como a variação de velocidade de um certo objeto ao longo de um intervalo de tempo. Dessa forma é possível enxergar uma representação matemática para essa definição.
,
Sendo a a aceleração, a variação da velocidade e a variação do tempo. Seguindo esse caminho e entendendo que quando falamos em variação na Física devemos pensar em um valor final menos um valor inicial podemos escrever a definição acima da seguinte forma:
Nesta equação estão denotados e , estes representam a velocidade inicial do objeto e o tempo inicial do movimento desse objeto. Usualmente o tempo inicial é tratado como sendo igual a zero. Dessa forma escrevemos.
Rearranjando matematicamente as grandezas e isolando a velocidade final temos:
Está fórmula é conhecida como a função horária da velocidade de um objeto uma vez que é representada por uma função linear ou função afim na qual a aceleração é o coeficiente angular e a velocidade inicial é o coeficiente linear.
Exemplos
Suponhamos um corpo com velocidade inicial de , e que sua aceleração corresponda ao valor de . Assim, utilizando a fórmula do cálculo da velocidade final:
Onde:
- = Velocidade final (m/s)
- = Velocidade inicial (m/s)
- = Aceleração (m/s²)
- = Tempo (s)
Atribuindo valores, a fórmula ficará assim:
- No instante t = 0 segundos:
; logo
Nota-se que se o intervalo de tempo é nulo, então não houve tempo para o corpo acelerar, mantendo assim a sua velocidade inicial.
- No instante t = 1 segundos:
; logo
Agora percebe-se que decorrido um segundo, é obtido a velocidade final . Logo o módulo de aceleração calcula a variação da velocidade em um intervalo de tempo. Neste exemplo, o corpo está sofrendo uma aceleração de 2m/s², ou seja, sua velocidade aumenta em 2m/s depois de um periodo de tempo .
- No instante t = 2 segundos:
; logo
É possivel ver a mesma situação para , onde temos a mesma aceleração de 2m/s², resultando na velocidade final de .
A partir deste movimento, chamado de movimento uniformemente acelerado, pode-se construir a tabela abaixo:
Exemplo 1
|
0 s
|
1 s
|
2 s
|
3 s
|
4 s
|
5 s
|
Velocidade =
|
3 m/s
|
5 m/s
|
7 m/s
|
9 m/s
|
11 m/s
|
13 m/s
|
Conversões
Conversões entre unidades de aceleração
|
m/s2
|
pés/s2
|
Aceleração da Gravidade (g0)
|
Gal (cm/s2)
|
1 m/s2 =
|
1
|
3.28084
|
0.101972
|
100
|
1 pés/s2 =
|
0.30480
|
1
|
0.031081
|
30.4800
|
1 g0 =
|
9.80665
|
32.1740
|
1
|
980.665
|
1 cm/s2 =
|
0.01
|
0.0328084
|
0.00101972
|
1
|
Ver também