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A velocidade escalar média e a velocidade instantânea
Durante um percurso em uma cidade de grande movimentação um motorista dificilmente consegue manter seu veículo todo tempo em uma velocidade constante, pois durante seu trajeto ele para devido à luz vermelha no semáforos, curvas sucedem retas e ultrapassagens são feitas sobre outros veículos. De qualquer forma um intervalo de tempo teve que ser cumprido para que o motorista chegasse ao seu destino, o que dá a ideia da rapidez do veículo, portanto a velocidade é a medida dessa rapidez. No entanto em vez estudarmos o movimento do veículo em cada ponto da sua trajetória, podemos fazer a relação entre o seu deslocamento escalar e o seu intervalo de tempo. Essa relação é o que chamamos de velocidade média (vm).
A velocidade escalar média (vm). matematicamente é apresentada pela razão entre o deslocamento escalar ∆S e o intervalo de tempo ∆t, logo teremos.
vm= ∆S/∆t
para medir velocidade no Sistema Internacional (SI) usamos como unidade o m/s. Uma outra unidade também bastante utilizada é o km/h.
a conversão entre essas duas unidades pode ser feita pela relação abaixo:
Na figura ao lado temos a imagem de uma caminhão passando por dois trechos de uma rodovia. Supondo que o motorista ao passar no primeiro trecho olha para o relógio no painel e ver que ele marca 14h e após algum tempo ao passar em outro trecho dessa rodovia olha para o relógio novamente e ver o que mesmo está marcando 15,6h. De quanto será a velocidade escalar média desenvolvida pelo veículo entre esse dois trechos?
Primeiramente temos que descobrir de quanto foi deslocamento entre esses dois trechos assim como também o intervalo de tempo entre eles.
∆S = S- S0 ∆t = t- t0
∆S = 460-348 ∆t=15,6 - 14
∆S = 112km ∆t = 1,6h
Como já encontramos o deslocamento escalar e o intervalo de tempo do veículo, agora se torna mais fácil encontrar a velocidade média do veículo.
vm= ∆S/∆t
vm= 112/1,6
vm= 70 km/h
Agora é com você. Qual seria o valor da velocidade escalar média em m/s?
Vale lembrar que a velocidade escalar média não é a velocidade do veículo durante todos os pontos do seu trajeto, isso só ocorrerá se a velocidade do veículo for constante durante todo esse trajeto e como já mencionado isso dificilmente ocorre. No entanto a velocidade em um intervalo de tempo muito pequeno é o que chamamos de velocidade instantânea, facilmente verificada nos velocímetros dos veículos.
E se alguém pudesse correr numa velocidade extremamente absurda o que poderia acontecer? descubra clicando no Você Sabia.
Para ajudá-lo ainda mais nos seus estudos até aqui sobre os conceitos de Cinemática. Assista aos vídeos abaixo .
Logo abaixo estão listados uma sequência de questões em um exercício para treinar suas habilidades quanto ao conhecimento adquirido nos estudos sobre os Conceitos de Cinemática. Clique no arquivo abaixo👇
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