A fórmula básica para a velocidade é v = d /t, onde v é a velocidade, d é o deslocamento e t é a mudança no tempo. A velocidade mede a velocidade que um objeto está viajando em uma determinada direção.
Velocidade é a mudança na posição de um objeto dentro de um período de tempo específico. Portanto, a fórmula para a velocidade pode ser expressa como:
Velocidade = (posição final ‰ ÛÒ posição inicial) /Mudança no tempo
Velocidade = (Xf ‰ ÛÒ Xi) /t
Velocidade = d /t (onde d = deslocamento et = mudança no tempo)
A velocidade, sendo uma quantidade vetorial, tem magnitude e direção. A magnitude se refere ao tamanho e a direção se refere ao curso em que um item está se movendo. As unidades em que a velocidade é medida são metros por segundo, que é comumente abreviado como m /s.
Exemplo:
Um veleiro está em uma corrida de 2.000 metros. Este barco cruza a linha de partida quando já atingiu a velocidade máxima. Ele atinge a linha de chegada em exatamente três minutos e 20 segundos (200 segundos). Para determinar a velocidade do veleiro, siga a equação abaixo.
Solução:
Velocidade = (posição final ‰ ÛÒ posição inicial) /Mudança no tempo
Velocidade = (2000m ‰ ÛÒ 0m) /200 seg
Velocidade = 10m /s na direção da linha de chegada.
Velocidade média vs. Velocidade média
A velocidade média é a variação líquida de um objeto na distância por unidade de tempo. Velocidade descreve a rapidez com que um objeto está se movendo em uma determinada direção. A velocidade média é a variação líquida no deslocamento por unidade de tempo. A velocidade se refere à taxa com que um objeto muda de posição. A velocidade é geralmente medida enquanto um objeto está viajando em uma direção, enquanto a velocidade pode ser medida pela distância que um item viaja de sua posição inicial. As equações abaixo ilustram como encontrar as médias desses números.
Velocidade média = distância total percorrida /tempo total gasto
Velocidade média = deslocamento total do objeto /tempo total gasto
O exemplo abaixo ilustra as equações para encontrar esses valores.
Um carro está viajando para o norte a uma velocidade de 30 milhas por hora durante duas horas. Então, ele viaja na mesma velocidade (30 milhas por hora) por uma hora, mas está viajando para o sul em vez de para o norte. Determine a velocidade média e a velocidade usando a equação abaixo.
Solução:
A distância total percorrida é (30 milhas /hora x 2 horas) + (30 milhas /hora x 1 hora) = 90 milhas
O tempo total gasto é de 3 horas.
Velocidade média = distância total /tempo total
Velocidade média = T90 milhas /3 horas
Velocidade média = T30 milhas por hora
Ou considere desta forma:
Velocidade média = deslocamento total /tempo total
Deslocamento para o norte = (30 milhas /hora x 2 horas) - (30 milhas /hora x 1 hora)
Deslocamento para o norte = 30 milhas
Velocidade média = 30 milhas /3 horas
Velocidade média = 10 milhas por hora
Velocidade angular
A velocidade angular é a medida do deslocamento angular de um objeto em um caminho circular por unidade de tempo. A direção da velocidade angular é limitada aos sentidos horário e anti-horário.
Velocidade angular = Ângulo de rotação (theta) /tempo
A unidade básica para velocidade angular é radianos por segundo. No entanto, na prática, a maioria das pessoas prefere o uso de revoluções por minuto (RPM). Nesse caso, uma revolução cobre uma distância de 2pi radianos. Para uma revolução completa, velocidade angular = 2pi radianos /tempo em segundos.
Exemplo:
Um objeto se movendo em um caminho circular completa uma revolução em 4 segundos. Calcule sua velocidade angular.
Solução:
Velocidade angular = Ângulo de rotação /tempo
Velocidade angular = 2pi radianos /tempo
Velocidade angular = 2x3,14 /4
Velocidade angular = 1,57 radianos por segundo (rad /s)
