De forma geral, a variação do espaço em relação ao tempo determina o que é velocidade. Ou seja, caracteriza a grandeza do quão rápido é o deslocamento de um corpo. Nesse sentido, reflete o tempo que determinado objeto leva para percorrer um espaço ou realizar alguma atividade.
Fisicamente falando, representa a relação de distância e tempo gasto em determinado percurso. Por conta disso, é caracterizada como grandeza vetorial. Ou seja, possui direção, sentido e módulo. Sendo assim, a velocidade é dividida em formas, sendo velocidade média e instantânea.
Assim, de acordo com o Sistema Internacional de Unidades, mede-se a direção em metros e o tempo em segundos, ou seja, (m/s). Em alguns casos, também calcula-se em quilômetros por hora (km/h). A fórmula geral apresenta-se como v = Δs/Δt, onde Δs representa o deslocamento e Δt é o intervalo de tempo
O que é velocidade
A velocidade pode dividir-se em média e instantânea, sendo considerada uma grandeza vetorial por possuir direção (Ex.: vertical, horizontal,…) e sentido (Ex.: para frente, para cima, …).
Entretanto, quando há deslocamento em direção única o movimento é denominado de unidimensional. Por conta disso, a velocidade é classificada como grandeza escalar, ou seja, possui apenas um valor numérico.
Dessa forma, para que a velocidade seja calculada, as unidades de medidas mais comuns são: metro por segundo (m/s) e o quilômetro por hora (km/h). Vale lembrar que, no Sistema Internacional de Unidades, a unidade padrão de velocidade é o m/s.
Assim, é importante saber converter as unidades quando apresentadas, por exemplo, em km/h. Logo, para converter as medidas utiliza-se a seguinte relação: 1km/h / 1h = 1000m / 3600s. Em seguida, temos: 1km/h = 1m/3,6s ou 1m/s = 3,6 km/h.
Fórmula velocidade média
Em suma, calcula-se a velocidade média quando o objeto não está em Movimento Retilíneo Uniforme (M.R.U). Ou seja, pode-se utilizar a fórmula para calcular, por exemplo, a variação de aceleração de um carro, em determinada distância, de acordo com o tempo.
Isso porque, um automóvel terá variação na aceleração, sendo maior ou menor. Assim, para calcular a rapidez do tempo de descolamento desse automóvel utiliza-se a fórmula vm = Δs/Δt.
Nesse sentido, vm representa a velocidade média, enquanto Δs se refere ao intervalo do deslocamento, ou seja, a posição final e posição inicial. Já Δt representa o intervalo de tempo, assim, o tempo final e o tempo inicial.
Caso não tenha entendido, observe o seguinte exemplo:
- Um carro se desloca de Florianópolis – SC a Curitiba – PR. Sabendo que a distância entre as duas cidades é de 300 km e que o percurso iniciou as 7 horas e terminou ao meio dia, calcule a velocidade média do carro durante a viagem:
Δs = (posição final) – (posição inicial)
Logo, Δs = (300 km) – (0 km)
Δs = 300 km
Em seguida, calcula-se o intervalo de tempo. Então, temos:
Δt = (tempo final) – (tempo inicial)
Portanto, Δt = (12 h) – (7h)
Δt = 5 h
Assim, aplicando a fórmula vm = Δs/Δt, temos: vm = 300 km / 5h, vm = 60 km/h. Porém, vale lembrar que a relação de espaço e tempo representa-se por m/s. Assim, basta dividir o resultado por 3,6. Logo, temos: vm= 60 km/h / 3,6 = aproximadamente 16,67 m/s.
Você sabia?
- A velocidade também pode estar relacionada ao vento e à transportes, como navios e aeronaves. Ou seja, em relação ao vento, representa o tempo que o ar leva para se mover de um ponto ao outro, sendo utilizada para prever chuvas e temporais;
- Utilizam a velocidade de cruzeiro para medir a velocidade ideal de um percurso. Ou seja, a relação espaço – tempo é máxima e constante.
E então, o que achou da matéria? Se gostou, confira também Velocidade média, velocidade escalar e velocidade do som.
Fontes: Só Física, Stoodi e Significados
Bibliografia:
- NUSSENZVEIG, Herch Moysés. Curso de Física Básica: mecânica. 5. ed. [S.L.]: Blucher, 2003. 394 p.
- “Velocidade” em Só Física. Virtuous Tecnologia da Informação, 2008-2021. Consultado em 27/04/2020 às 11:48. Disponível na Internet em http://www.sofisica.com.br/conteudos/Mecanica/Cinematica/velocidade.php
- RAMALHO JÚNIOR, Francisco; FERRARO, Nicolau Gilberto; SOARES, Paulo Antônio de Toledo. Os Fundamentos da Física. 11. ed. [S.L.]: Moderna Plus, 2016. 624 p.
Imagens: Canal Metrologia, Brasil Escola e Blog Prof. Ferreto
