Velocidade Média
Para compreendermos o conceito de velocidade média vamos considerar o deslocamento de uma ciclista de uma cidade a outra que estão a uma distância de 100 km.
A rapidez com que a ciclista irá percorrer essa distância é conhecida velocidade escala média.
Se a ciclista completar essa distância em 1h, sua velocidade média será de 100 km/h. Se percorrer em 2h será 50 km/h. Ou seja, a velocidade média é o resultado da divisão do deslocamento desse trajeto pelo tempo necessário para completar o deslocamento. Matematicamente, podemos escrever:
Ou ainda:
Velocidade Instantânea
Quando estamos o movimento retilíneo e uniforme, destacamos que a velocidade de um móvel permanecia constante ao longo de uma distância específica. Como sabemos, a velocidade de um carro marcada pelo velocímetro, não é sempre a mesma. Em determinado instante estamos com uma velocidade de 50 km/h e em outros momentos com uma velocidade de 60 km/h e por aí vai. O valor marcado no velocímetro em um determinado instante pode ser interpretada como velocidade instantânea.
Para compreendermos o que significa velocidade instantânea, podemos imaginar um automóvel que passa pelo ponto A em um instante t, com uma velocidade v, que seria a leitura no velocímetro naquele momento. Depois de ter passado um tempo Δt, o carro está no ponto B, percorrendo uma distância de Δx.
Considerando o movimento uniforme, para calcularmos a velocidade do faríamos a relação Δx/Δt. Como geralmente o movimento não é uniforme, ou seja, a velocidade dele varia conforme o tempo passa, não iríamos obter a mesma velocidade em todos os pontos. Mas, se fizermos o ponto B cada vez mais próximo do ponto A, de forma que o intervalo de tempo entre os ponto A e B (Δt) fosse muito pequeno, obteríamos um valor muito próximo ao que está marcado no velocímetro. Portanto, o valor de Δx/Δt seria mais próximo ao valor indicado no velocímetro quanto menor for o intervalo de tempo Δt analisado.
Outra representação de Velocidade instantânea
A velocidade instantânea pode ser representada matematicamente como:
Onde podemo “ler”: a velocidade instantânea v é o limite Δx/Δt quando Δt tende a zero.
Observar as Unidades
A unidade de medida de velocidade no Sistema Internacional (SI) é o metro por segundo (m/s). Usualmente, nos problemas de Física, a velocidade dos carros são tratadas em km/h. Para convertermos km/h para m/s e vice-versa, consideramos a seguinte relação;
Movimento Progressivo e Movimento Retrógrado
Durante uma viagem, na estrada observamos as placas localizadoras em alguns pontos da rodovia. Essas placas indicam a posição do carro em um determinado instante. Essas indicações podem aumentar ou diminuir com o passar do tempo. Ou seja, de acordo com o sentido que estamos indo em uma estrada, os números indicados nas placas podem ser: km 158, km 159, km 160. Ou então os números podem surgir em ordem decrescente: km 160, km 159, km 158 … .
Em cinemática, o movimento é chamado progressivo quando o deslocamento se dá no sentido positivo da trajetória (representado pela seta, na parte inferior figura acima). Enquanto que o movimento retrógrado se dá no sentido decrescente da trajetória (Seriam os automóveis representados na parte superior da figura acima).
Em resumo, se os valores das placas localizadoras de quilometragem estiverem diminuindo ao longo da estrada, o movimento é retrógrado e se esses valores estiverem aumentando o movimento é progressivo.
Exemplo 1: Se um carro demorou 40 segundos para percorrer uma distância de 800 metros, qual foi a velocidade média deste carro?
Resolução:
Para calcular a velocidade média, utilizamos a seguinte equação:
Exemplo 2: João demorou 30 minutos para percorrer uma distância equivalente a 5 km. Qual foi a velocidade média de João?
Resolução: Para calcular a velocidade média, utilizamos a seguinte equação:
As variáveis desse problema são:
Δt = 30 min = 0,5 h
Δx = 5 km
Observe que transformamos 30 min para horas, pois a distância foi dada em km. Fizemos isso para obter a resposta em km/h.
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