O velocidade média ou a velocidade média é definida como o quociente entre o espaço percorrido e o tempo gasto viajando nesse espaço. A velocidade é uma quantidade fundamental tanto na física quanto no dia a dia das pessoas. Está presente em quase todos os aspectos da vida das pessoas.
Essa presença de velocidade é especialmente perceptível na sociedade atual, onde há uma demanda crescente por imediatismo. Claro, a velocidade também está intrinsecamente relacionada a uma infinidade de fenômenos físicos. De alguma forma, todas as pessoas têm uma ideia intuitiva, mais ou menos correta, sobre o conceito de velocidade.
É necessário distinguir entre velocidade média e velocidade instantânea. A velocidade instantânea é a velocidade que um corpo está carregando em um dado instante, enquanto a velocidade média é o quociente entre o deslocamento e o tempo.
Além disso, deve-se notar que a velocidade é uma grandeza escalar; ou seja, tem uma direção, um sentido e um módulo. Desta forma, a velocidade é aplicada em uma direção.
No sistema internacional, a velocidade é medida em metros por segundo (m / s), embora outras unidades sejam frequentemente utilizadas na vida cotidiana, como quilômetros por hora (km / h).
Índice do artigo
O cálculo da velocidade média é realizado a partir da seguinte expressão:
vm = ∆s / ∆t = (sF - s0) / (tF - t0)
Nesta equação vm é a velocidade média, ∆s é o incremento de deslocamento e ∆t é o incremento de tempo. Por seu lado, sF e sim0 são o deslocamento final e inicial, respectivamente; enquanto vocêF e você0 são o tempo final e inicial, respectivamente.
Outra expressão para calcular a velocidade média é:
vm = st / tt
Nesta expressão st é o deslocamento total e tt é o tempo total investido para fazer esse movimento.
Como pode ser visto neste cálculo, apenas o deslocamento total e o tempo total gasto nele são levados em consideração, não sendo necessário em nenhum momento levar em consideração como ocorreu esse deslocamento..
Nem é necessário saber se o corpo acelerou, parou ou viajou todo o caminho a uma velocidade constante..
Muitas vezes pode ser necessário fazer o cálculo reverso para determinar o deslocamento total a partir da velocidade média e o tempo total gasto.
Nesse caso, basta resolver o deslocamento da primeira equação para obter a expressão que permite seu cálculo:
∆s = vm ∙ ∆t
Também pode ser feito se for necessário calcular o tempo utilizado em um movimento realizado em uma velocidade média conhecida:
∆t = vm ∙ ∆s
A velocidade pode ser expressa em unidades diferentes. Como já mencionado acima, no Sistema Internacional a unidade de medida é o metro por segundo.
No entanto, dependendo do contexto, pode ser mais conveniente ou mais prático usar outras unidades. Assim, no caso de meio de transporte, costuma-se utilizar o quilômetro por hora..
Por outro lado, no Sistema Anglo-Saxônico de Unidades, eles usam o pé por segundo (ft / s) ou milhas por hora (mph) no caso de meio de transporte.
Na navegação marítima, o nó é comumente usado; Por outro lado, na aeronáutica, às vezes é usado o número de Mach, que é definido como o quociente entre a velocidade de um corpo e a velocidade do som..
Um exemplo típico em que pode ser necessário calcular a velocidade média é uma viagem entre duas cidades diferentes.
Suponha o caso em que tanto o deslocamento total (que não precisa coincidir com a distância entre as duas cidades) feito na viagem entre as duas cidades - por exemplo, 216 quilômetros - bem como o tempo gasto nessa viagem são conhecidos . -por exemplo, três horas-.
O cálculo da velocidade média seria realizado da seguinte forma:
vm = ∆s / ∆t = 216/3 = 72 km / h
Se você deseja expressar a velocidade em unidades do Sistema Internacional, deve realizar a seguinte conversão:
vm = 72 km / h = 72 ∙ 1000/3600 = 20 m / s, dado que um quilômetro equivale a mil metros e uma hora equivale a 3600 segundos.
Outro caso prático de cálculo da velocidade média é quando vários deslocamentos foram feitos em um determinado período de tempo..
Suponha que uma mulher que fez várias viagens de bicicleta ao longo de vários dias e deseja saber qual foi a velocidade média total de sua viagem.
A mulher percorreu as seguintes distâncias ao longo dos dias sucessivos: 30 quilômetros, 50 quilômetros, 40 quilômetros e 20 quilômetros.
Os respectivos tempos utilizados foram os seguintes: uma hora e meia, duas horas e meia, 2 horas e meia e uma hora e meia. Então, a velocidade média resultante é calculada da seguinte forma:
vm = (30 + 50 + 40 + 20) / (1,5 + 2,5 + 2,5 + 1,5) = 17,5 km / h
Pode ser interessante conhecer alguns exemplos de velocidades médias de deslocamento para ter uma ideia mais intuitiva dos diferentes valores que a velocidade pode assumir..
No caso de uma pessoa caminhando, o valor de sua velocidade média é considerado 5 quilômetros por hora. Se essa mesma pessoa correr, ela pode atingir metade da referida velocidade média.
A velocidade média de um ciclista amador pode ser estimada em cerca de 16 quilômetros por hora, enquanto para um ciclista profissional na estrada a velocidade média chega a 45 quilômetros por hora..
Furacões de categoria 1 podem ter uma velocidade média de 119 quilômetros por hora. Finalmente, a velocidade orbital média da Terra em torno do Sol é 107.218 quilômetros por hora..
Ainda sem comentários