Este artigo explica o que é velocidade linear na física. Assim você descobrirá como calcular a velocidade linear, a relação entre velocidade linear e velocidade angular e, além disso, um exercício resolvido passo a passo.
O que é velocidade linear?
A velocidade linear é a mudança na posição de um corpo em movimento em relação ao tempo. No movimento circular, a velocidade linear é a velocidade que o corpo em movimento possui em um determinado instante e, portanto, a velocidade linear é tangente à trajetória do movimento circular.
O símbolo da velocidade linear é a letra v, embora também seja representada pelo símbolo v porque também pode ser chamada de velocidade tangencial .
A velocidade linear é um vetor sempre tangente à trajetória do móvel que realiza o movimento circular. Da mesma forma, se a velocidade linear for constante, é um movimento circular uniforme, mas se a velocidade linear for variável, é um movimento circular variado.
Fórmula de velocidade linear
A velocidade linear média é igual ao deslocamento linear (Δs) dividido pelo intervalo de tempo decorrido (Δt). Portanto, para calcular a velocidade linear média, a diferença entre a posição final e inicial deve ser dividida pela diferença entre o instante final e inicial (v = Δs/Δt).
A fórmula para calcular a velocidade linear média entre duas posições numa trajetória circular é, portanto:
Ouro:
-
é a velocidade linear média.
-
é o deslocamento linear.
-
é a variação temporal.
-
é a posição final.
-
é a posição inicial.
-
é o momento final.
-
é o momento inicial.
A velocidade linear é expressa em unidades de comprimento divididas por unidades de tempo. Portanto, a unidade de velocidade linear no Sistema Internacional é o metro dividido por segundo (m/s).
Velocidade linear e velocidade angular
Nesta seção veremos qual é a relação entre velocidade linear e velocidade angular, já que a velocidade linear de um corpo que descreve um movimento circular também pode ser calculada a partir da velocidade angular.
A velocidade linear e a velocidade angular estão matematicamente relacionadas , em particular, a velocidade linear e a velocidade angular têm uma relação linear. Como a velocidade linear é igual à velocidade angular vezes o raio da trajetória do movimento circular.
Assim, a fórmula que relaciona a velocidade linear com a velocidade angular é a seguinte:
Ouro:
-
é a velocidade linear.
-
é a velocidade angular.
-
é o raio do caminho do movimento rotativo.
Exemplo de cálculo de velocidade linear
Por fim, para finalizar a compreensão do conceito de velocidade linear e como ela é calculada, veremos um exemplo concreto em que encontramos este tipo de velocidade.
- Um móbile segue uma trajetória que descreve um movimento circular uniforme com raio de 7 m. Se a velocidade angular do corpo é 1,5 rad/s, qual é a sua velocidade linear?
Para encontrar a velocidade linear do móbile que segue um movimento circular uniforme, basta aplicar a fórmula vista acima:
Nesse caso, o enunciado do problema já nos fornece todos os dados que precisamos, então inserimos os valores na fórmula e calculamos a velocidade linear:
