O que é Velocidade média? — Física

Definição 52.7 Física do ensino fundamental · Capítulo 52 — Gráficos do movimento e velocidade média

A velocidade média de uma viagem inteira é a distância total dividida pelo tempo total — paradas incluídas:

v_{\text{média}} = \frac{d_{\text{total}}}{t_{\text{total}}}.

Ela é o único ritmo constante que teria percorrido a mesma estrada no mesmo tempo total — os $20\,\mathrm{km}$ do entregador em uma hora: média de $20\,\mathrm{km}/\mathrm{h}$ , embora as rodas nunca tenham girado nem uma vez nessa velocidade.

Exemplos

Exemplo 52.9 (A armadilha, acionada)

Um ciclista pedala $60\,\mathrm{km}$ na ida a $30\,\mathrm{km}/\mathrm{h}$ e os mesmos $60\,\mathrm{km}$ na volta a $20\,\mathrm{km}/\mathrm{h}$ . “Média: $25\,\mathrm{km}/\mathrm{h}$ ”? Confira com honestidade. Ida: $t = 60 \div 30 = 2$ horas. Volta: $t = 60 \div 20 = 3$ horas. Viagem inteira: $120\,\mathrm{km}$ em $5$ horas — $v_{\text{média}} = 24\,\mathrm{km}/\mathrm{h}$ . A metade lenta reivindicou três das cinco horas e puxou a média para baixo do ponto médio. Quanto mais rápido você vai numa metade, menos tempo essa metade sequer existe.

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Definição 5.6 Física do ensino médio · Capítulo 5 — Movimento relativo

A velocidade média de um corpo, num dado referencial, é a distância $d$ que ele percorre nesse referencial dividida pelo tempo de percurso $t$ :

v = \frac{d}{t} .

Com $d$ em metros e $t$ em segundos, $v$ sai em metros por segundo ( $\mathrm{m}/\mathrm{s}$ ); a vida cotidiana prefere quilômetros por hora ( $\mathrm{km}/\mathrm{h}$ ).

Exemplos

Exemplo 5.8 (Algumas velocidades que vale a pena saber)

Uma caminhada rápida: $1.5\,\mathrm{m}/\mathrm{s} \times 3.6 = 5.4\,\mathrm{km}/\mathrm{h}$ . Um carro na cidade a $54\,\mathrm{km}/\mathrm{h}$ : $54 / 3.6 = 15\,\mathrm{m}/\mathrm{s}$ — cerca de $15\,\mathrm{m}$ percorridos a cada segundo, coisa que vale lembrar antes de descer da calçada. O som no ar: $340\,\mathrm{m}/\mathrm{s} \times 3.6 = 1224\,\mathrm{km}/\mathrm{h}$ .

Exemplo 5.9 (Uma caminhada com pausa)

Um caminhante percorre $12\,\mathrm{km}$ em $2\,\mathrm{h}$ de marcha, depois descansa por $1\,\mathrm{h}$ e então percorre $6\,\mathrm{km}$ na última $1.5\,\mathrm{h}$ . Velocidade média do passeio inteiro:

v = \frac{d}{t} = \frac{12 + 6}{2 + 1 + 1.5} = \frac{18\,\mathrm{km}}{4.5\,\mathrm{h}} = 4.0\,\mathrm{km}/\mathrm{h}.

A média conta todo o tempo decorrido, pausas incluídas — e em geral não é a média das velocidades dos trechos separados.

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Exemplos

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