Velocidade Média Como Calcular e Exemplos

O velocidade média ou velocidade média é definida como o quociente entre o espaço percorrido e o tempo gasto viajando por esse espaço. A velocidade é uma magnitude fundamental tanto na vida física quanto na cotidiana das pessoas. Está presente em quase todos os aspectos da vida das pessoas.

Essa presença de velocidade é especialmente perceptível na sociedade atual, na qual existe uma demanda crescente por imediatismo. É claro que 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 precisa, sobre o conceito de velocidade.

É necessário distinguir entre velocidade média e velocidade instantânea. A velocidade instantânea é a velocidade que um corpo carrega em um determinado momento, 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; isto é, tem um endereço, 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 usadas com frequência na vida diária, como quilômetros por hora (km / h).

Índice

• 1 Como calcular isso?
  • 1.1 Unidades de medida da velocidade
• 2 Exemplos de cálculo da velocidade média
  • 2.1 Primeiro exemplo
  • 2.2 Segundo exemplo
• 3 Exemplos de velocidade média
• 4 referências

Como calcular isso?

O cálculo da velocidade média é realizado a partir da seguinte expressão:

v_m = Δs / Δt = (s_{f -} s₀) / (t_{f -} t₀)

Nesta equação v_m é a velocidade média, Δs é o incremento do deslocamento e Δt é o incremento do tempo. Por outro lado, s_fe s₀ eles são o deslocamento final e inicial, respectivamente; enquanto t_f e t₀ eles são o tempo final e inicial, respectivamente.

Outra expressão para o cálculo da velocidade média é:

v_m = s_t / t_t

Na dita expressão s_t é o deslocamento total e t_t é o tempo total investido em fazer esse deslocamento.

Como se observa neste cálculo, somente o deslocamento total e o tempo total empregado nele são levados em consideração, sem que, em nenhum momento, seja necessário levar em conta como esse deslocamento ocorreu.

Também não é necessário saber se o corpo acelerou, parou ou fez toda a viagem a uma velocidade constante.

Geralmente, pode ser necessário executar o cálculo inverso para determinar o deslocamento total da velocidade média e o tempo total gasto.

Nesse caso, você só precisa limpar o deslocamento da primeira equação para obter a expressão que permite calcular:

Δs = v_m ∙ Δt

Isso também pode ser feito se você precisar calcular o tempo gasto em um deslocamento realizado em uma velocidade média conhecida:

Δt = v_m ∙ Δs

Unidades de medida de velocidade

A velocidade pode ser expressa com 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, para o caso dos meios de transporte, o quilômetro por hora é normalmente usado.

Por seu turno, no sistema de unidades anglo-saxónicas utilizam o pé por segundo (ft / s) ou a milha por hora (mph) no caso de meios de transporte.

Na navegação marítima, o nó é geralmente usado; Por outro lado, na aeronáutica, o número Mach é usado às vezes, que é definido como o quociente entre a velocidade de um corpo e a velocidade do som.

Exemplos de cálculo da velocidade média

Primeiro exemplo

Um exemplo típico em que pode ser necessário calcular a velocidade média é um deslocamento entre duas cidades separadas.

Suponhamos que o caso em que tanto o deslocamento total (que não tem de coincidir com a distância entre as duas cidades) feito na jornada entre as duas cidades - por exemplo, 216 quilômetros - seja conhecido, como também o tempo gasto nessa rota. por exemplo, três horas.

O cálculo da velocidade média seria realizado da seguinte forma:

v_m = Δs / Δt = 216/3 = 72 km / h

Se você quiser expressar a velocidade em unidades do Sistema Internacional, a seguinte conversão deve ser realizada:

v_m = 72 km / h = 72 ∙ 1000/3600 = 20 m / s, dado que um quilômetro é mil metros e uma hora tem 3600 segundos.

Segundo exemplo

Outro caso prático de calcular a velocidade média é quando várias viagens foram feitas em um determinado período de tempo.

Suponha que uma mulher tenha feito várias excursões de bicicleta durante vários dias e queira saber qual foi a velocidade média total de sua jornada.

A mulher percorreu as seguintes distâncias ao longo dos dias sucessivos: 30 quilômetros, 50 quilômetros, 40 quilômetros e 20 quilômetros.

Os respetivos tempos utilizados foram os seguintes: uma hora e meia, duas horas e meia, duas horas e meia e uma hora e meia.Então, a velocidade média resultante é calculada da seguinte forma:

v_m = (30 + 50 + 40 + 20) / (1,5 + 2,5 + 2,5 + 1,5) = 17,5 km / h

Exemplos de velocidade média

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 como 5 quilômetros por hora. Se essa mesma pessoa correr, ele pode atingir metade da 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 atinge o valor de 45 quilômetros por hora.

Os furacões de categoria 1 podem ter uma velocidade média de 119 quilômetros por hora. Finalmente, a velocidade orbital média da Terra ao redor do Sol é de 107.218 quilômetros por hora.

Referências

1. Velocidade (n.d.) Na Wikipedia. Recuperado em 23 de abril de 2018, de en.wikipedia.org.
2. Velocidade (n.d.) Na Wikipedia. Retirado em 23 de abril de 2018, de es.wikipedia.org.
3. Quilômetro por hora (n.d.). Na Wikipedia. Retirado em 23 de abril de 2018, de es.wikipedia.org.
4. Richard P. Feynman, Robert B. Leighton, Matthew Sands. O Feynman Palestras sobre Física.
5. Elert, Glenn. "Velocidade e velocidade". The Physics Hypertextbook. Retirado em 23 de abril de 2018.