O que é velocidade média?
A velocidade média é o resultado da razão entre o espaço percorrido e o tempo gasto. Para determinar a velocidade média, basta dividir a distância total t otal percorrida pelo tempo gasto no deslocamento. A velocidade média de um móvel é dada pela divisão entre o espaço total percorrido (Δs) e o tempo gasto no percurso (Δt), de modo que: vM = Δs Δt
A unidade de medida para velocidade média no Sistema no Sistema Internacional de Unidades é o metro por segundo (m/s). Todavia, em nosso cotidiano, a unidade quilômetro por hora (km/h) é mais comum, sendo usada para a velocidade de carros e motos no trânsito, por exemplo. A imagem abaixo mostra como é feita a transformação entre as unidades de velocidade.
Exemplos:
72 km/h ÷ 3,6 = 20 m/s 40 m/s x 3,6 = 144 km/h → Por que 3,6?
O fator 3,6 vem do fato de que 1 km = 1000 m e 1 h = 3600s. Veja: 1 km = 1000 m h
3600s
1 km = 10 m h
36s
1 km = 1 h
m
3,6 s
Repare que, para transformar 1 km/h para m/s, o fator 3,6 aparece dividindo a equação; se fosse o processo inverso, ele aparecia multiplicando. → Velocidade média não é a média das velocidades
A velocidade média de um corpo não é dada pela pela média aritmética das velocidades atingidas durante o percurso, mas ela significa o valor correspondente à velocidade constante necessária para percorrer todo o trajeto em determinado intervalo de tempo. Exemplo:
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Pense que você está viajando de carro e encontra-se a exatos 10 km (10.000 m) de seu destino final. Suponha que a primeira metade do percurso tenha sido feita com velocida de constante de 40 m/s e a segunda se gunda metade, com velocidade de 30 m/s. Sendo assim, qual é a velocidade médi a do veículo no qual você viaja? Somos levados a pensar que a velocidade média, nesse caso, é a média aritmética entre as velocidades 30 m/s e 40 m/s. Se fosse assim, teríamos: vM = 30 + 40 2 vM = 70 2 vM = 35 m/s Esse resultado está ERRADO porque a velocidade média não é a média das velocidades. O modo CORRETO de resolução desse exercício é determinar o tempo gasto em cada metade do percurso e, posteriormente, definir a velocidade média. Veja: Tempo gasto na primeira metade ( Δt): Δt): v 1M = Δs Δt Δt = Δs v1M Δt = 5 = 5 000 m 40 m/s Δt =125 s Tempo gasto na segunda metade ( Δt Δt ') '): v 2M = Δs Δt' Δt' = Δs v 2M Δt' = 5 = 5 000m 30 m/s Δt' ≈ 166,7 s O tempo total pode ser determinado pela soma Δt + Δt': ΔtTOTAL= 125 + 166,7
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vM = 10.000 m 291,7 vM ≈ 34,3 m/s
O valor correto corresponde a 34,3 m/s, e não a 35 m/s, como obtido pela média aritmética. Nesse exemplo, a diferença é pequena, mas existem casos em que ela é significativa. Movimento Progressivo e Movimento Retrógrado ( função horária do espaço)
Como você já sabe, o movimento uniforme (MU) é aquele em que a velocidade é constante e diferente de zero. A equação característica do movimento uniforme (MU) é:
s = s0 + vt.
Dependendo do sentido do movimento, este pode ser classificado como: Movimento Progressivo ou Movimento Retrógrado.
Movimento Progressivo
O movimento progressivo é aquele em que o móvel caminha no mesmo sentido da orientação da trajetória. Aqui os espaços crescem no decorrer do percurso em função do tempo.
No movimento progressivo a velocidade velocidade escalar é positiva. (v > 0)
Movimento Retrógrado
O movimento é chamado Retrógrado quando o móvel caminha contra a orientação da trajetória. Seus espaços decrescem no decorrer do tempo e sua velocidade escalar é negativa. (v < 0)
Na prática, não existe velocidade negativa. O sinal da velocidade serve apenas para indicar o sentido do movimento e dizer se o movimento é progressivo ou retrógrado.
