Velocidade (física)

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Este artigo explica o que é velocidade na física. Assim, você descobrirá como calcular a velocidade, exemplos de valores de velocidade, quais são os diferentes tipos de velocidade e por fim as diferenças entre velocidade e outros conceitos físicos.

O que é velocidade na física?

A velocidade é uma quantidade que indica a mudança na posição de um corpo em relação ao tempo. Na física, a velocidade é definida como o quociente entre o deslocamento e o intervalo de tempo entre a posição inicial e final.

Portanto, um celular rápido significa cobrir uma longa distância em pouco tempo. Assim, quanto mais rápido um corpo se move, maior distância ele percorre em um determinado tempo.

Na física, o símbolo da velocidade é a letra v.

Lembre-se de que a velocidade é uma grandeza vetorial, portanto, na física ela é representada por um vetor. Isso significa que a velocidade tem direção e direção iguais à direção e direção do movimento.

fórmula de velocidade

A velocidade é igual ao deslocamento (Δx) dividido pela mudança no tempo (Δt). Portanto, em física, para calcular a velocidade de um corpo, a diferença entre a posição final e inicial deve ser dividida pela diferença entre o instante final e inicial (v = Δx/Δt).

Portanto, a fórmula para calcular a velocidade em física é a seguinte:

fórmula de velocidade (física)

A velocidade é expressa em unidades de comprimento divididas por unidades de tempo. Portanto, a unidade de velocidade no Sistema Internacional (SI) é metros por segundo (m/s).

Ressalta-se que para determinar a velocidade de um corpo leva-se em consideração apenas o deslocamento, não se leva em consideração a distância percorrida pelo corpo.

Exemplos de velocidade

Agora que conhecemos a definição de velocidade na física, vejamos vários exemplos de valores de velocidade comuns na vida cotidiana.

  • Velocidade da luz no vácuo: 299.792.458 m/s
  • Velocidade do som no ar: 343,2 m/s
  • Velocidade de cruzeiro de uma aeronave: 230 m/s
  • Velocidade máxima de um carro de Fórmula 1: 105 m/s
  • Velocidade do homem mais rápido: 10,4 m/s
  • Velocidade mais rápida da tartaruga: 0,3 m/s
  • Velocidade de um elétron: 0,001 m/s

Tipos de velocidade

Na física, os diferentes tipos de velocidade são:

  • Velocidade média
  • Velocidade instantânea
  • Velocidade média
  • Velocidade angular

A seguir explicamos cada tipo de taxa em detalhes e como cada tipo de taxa é calculado.

Velocidade média

A velocidade média é a velocidade com que um corpo em movimento teria viajado se tivesse se movido a uma velocidade constante ao longo de todo o caminho. Portanto, a velocidade média é calculada dividindo o deslocamento pelo intervalo de tempo decorrido.

v_m=\cfrac{\Delta x}{\Delta t}=\cfrac{x_f-x_i}{t_f-t_i}

Ouro:

  • v_m

    é a velocidade média.

  • \Delta x

    é o deslocamento.

  • \Delta t

    é a variação temporal.

  • x_f

    é a posição final.

  • x_i

    é a posição inicial.

  • t_f

    é o momento final.

  • t_i

    é o momento inicial.

De modo geral, quando não se especifica que tipo de velocidade é calculada, nos referimos à velocidade média.

Velocidade instantânea

A velocidade instantânea é a velocidade de um corpo em movimento em um determinado momento. Portanto, um corpo em movimento pode ter uma velocidade instantânea diferente a cada instante.

Matematicamente, a velocidade instantânea é definida como o limite da velocidade média conforme o intervalo de tempo se aproxima de zero. Da mesma forma, a velocidade instantânea é igual à derivada do vetor posição em relação ao tempo. Resumindo, a fórmula para calcular esse tipo de velocidade é:

\displaystyle \vv{v_i}=\lim_{\Delta t\to 0}\vv{v_m}=\lim_{\Delta t\to 0}\frac{\Delta \vv{x}}{\ Delta t}=\frac{d\vv{x}}{dt}

Ouro:

  • \vv{v_i}

    é o vetor velocidade instantânea.

  • \vv{v_m}

    é o vetor velocidade média.

  • \Delta \vv{x}

    é o vetor de deslocamento.

  • \Delta t

    é o intervalo de tempo que tende a 0, ou seja, um intervalo de tempo infinitamente pequeno.

  • \cfrac{d\vv{x}}{dt}

    é a derivada do vetor posição em relação ao tempo.

Velocidade média

A velocidade média é a média aritmética da velocidade final e da velocidade inicial de um corpo em uma trajetória. Portanto, a velocidade média é calculada somando a velocidade final e a velocidade inicial do corpo e depois dividindo por dois.

v_{avg}=\cfrac{v_f+v_i}{2}

Ouro:

  • v_{avg}

    é a velocidade média.

  • v_f

    é a velocidade final.

  • v_i

    é a velocidade inicial.

Velocidade angular

A velocidade angular é a velocidade com que um corpo gira, ou seja, a velocidade angular é a velocidade com que um objeto gira. Resumindo, a velocidade angular indica a rapidez com que a posição angular de um corpo muda.

A velocidade angular é igual ao deslocamento angular (Δθ) dividido pelo incremento de tempo (Δt). Assim, para calcular a velocidade angular média, a diferença entre a posição angular final e a posição angular inicial deve ser dividida pela diferença entre o tempo final e o tempo inicial.

\omega=\cfrac{\Delta \theta}{\Delta t}=\cfrac{\theta_f-\theta_i}{t_f-t_i}

Ouro:

  • \omega

    é a velocidade angular.

  • \Delta \theta

    é o incremento da posição angular.

  • \Delta t

    é o incremento de tempo.

  • \theta_f

    é a posição angular final.

  • \theta_i

    é a posição angular inicial.

  • t_f

    é o momento final.

  • t_i

    é o momento inicial.

velocidade e velocidade

Nesta seção veremos qual é a diferença entre velocidade e velocidade na física, pois são dois conceitos cinemáticos muito semelhantes.

A velocidade é definida como a razão entre a distância percorrida por um corpo e o tempo decorrido para percorrer essa distância.

A diferença entre velocidade e velocidade é, portanto, a distância considerada para realizar o seu cálculo. No cálculo da velocidade levamos em consideração o deslocamento, ou seja, a diferença entre a posição final e a posição inicial, mas a velocidade é calculada a partir da distância total percorrida.

velocidade e pressa

Abaixo está a diferença entre velocidade e celeridade, pois são dois conceitos de física diferentes.

Velocidade é a magnitude da velocidade, ou seja, em física o termo velocidade se refere à magnitude do vetor velocidade.

Portanto, a diferença entre velocidade e velocidade é que a velocidade é uma grandeza vetorial, enquanto a velocidade é uma grandeza escalar. Mais precisamente, a celeridade é a magnitude do vetor velocidade.

➤ Veja: Pressa

velocidade e aceleração

Por fim, veremos como a velocidade e a aceleração diferem, uma vez que são duas grandezas matematicamente ligadas.

A aceleração é uma quantidade que indica a mudança na velocidade por unidade de tempo.

Portanto, a diferença entre velocidade e aceleração é que a velocidade mostra a mudança na posição em relação ao tempo, enquanto a aceleração mostra a mudança na velocidade em relação ao tempo.

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