Física & Química

O que é velocidade? Conceito, definição, características e cálculo

Velocidade representa a duração do movimento de determinado objeto em relação ao tempo. Ou seja, grandeza que mede a variação de espaço/tempo.

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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, …).

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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.

O que é velocidade? Definição, tipos de velocidade e características
Gráfico de um movimento uniforme, ou seja, de velocidades constantes.

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.

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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.

O que é velocidade? Definição, tipos de velocidade e características
Velocidade média é a média de todas as velocidades instantâneas ao longo de um movimento.

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)

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Logo, Δs = (300 km) – (0 km)

Δs = 300 km

Em seguida, calcula-se o intervalo de tempo. Então, temos:

Δt = (tempo final) – (tempo inicial)

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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.

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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

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