Na física, a velocidade é uma grandeza que identifica o deslocamento de um corpo num determinado tempo.
Assim, a velocidade média (Vm) mede num intervalo de tempo médio, a rapidez da deslocação de um corpo.
Fórmula
Para calcular a velocidade média de um corpo num espaço percorrido e um determinado tempo gasto no percurso, utiliza-se a seguinte expressão:
Vm = ΔS (Sfinal-Sinicial) / ΔT (Tfinal-Tinicial)
onde,
ΔS: intervalo de deslocamento (espaço) – posição final menos a posição inicialΔT: intervalo de tempo – tempo final menos o tempo inicial
Unidade de Medida
No Sistema Internacional de Unidades (SI) a velocidade é dada em metros por segundo (m/s).
Contudo, outra maneira de medir a velocidade é em quilômetros por hora (km/h), como notamos nas velocidades marcadas pelos carros e nas placas de trânsito.
Nesse sentido, importante destacar que para a converter m/s em km/h multiplica-se por 3,6.
Por outro lado, para transformar km/h em m/s divide-se o valor por 3,6, visto que 1 km são 1000 metros e 1 hora correspondem a 3600 s.
VEJA TAMBÉM: Quantidade de MovimentoVelocidade Média: Exercícios Resolvidos
Exercício 1
Um ônibus parte às 15 h de São Paulo com destino ao Rio de Janeiro e previsão de chegada às 21 h.
Calcule a velocidade média (m/s) dessa viagem que dista 450 km?
Utilizando a fórmula da velocidade média, tem-se:
Vm=ΔS (Sfinal-Sinicial)/ΔT (Tfinal-Tinicial)
Sfinal(posição final): 450km Sinicial (posição inicial): 0km Tfinal(tempo final): 21h Tinicial (tempo inicial): 15h
Vm = (450-0)/(21-15) Vm= 450/6 Vm= 75km/h
Portanto, a velocidade média do ônibus na trajetória percorrida é de 75 km/h.
No entanto, para calcular o valor em m/s, basta converter a unidade de medida Km/h ao dividir o valor por 3,6. Logo, a velocidade média do veículo é de 20,83m/s.
Ver RespostaExercício 2
Um ônibus sai do Rio de janeiro às 8 h e chega a Rio das Ostras, que dista 174 km da capital, às 11 h.
No trecho de Rio Bonito a Silva Jardim, de aproximadamente 45 km, a sua velocidade foi constante e igual a 90 km/h.
Calcule a velocidade média, em km/h no trajeto Rio de Janeiro-Rio das Ostras e o tempo entre Rio Bonito e Silva Jardim.
Utilizando a fórmula da Velocidade Média, tem-se:
Vm=ΔS (Sfinal-Sinicial)/ΔT (Tfinal-Tinicial)
Sfinal(posição final): 174km Sinicial(posição inicial): 0km Tfinal (tempo final): 11h Tinicial (tempo inicial): 8h
Vm= (174-0)/( 11 – 8) Vm=174/3 Vm= 58km/h
Logo, a velocidade média, em km/h no trajeto Rio de Janeiro-Rio das Ostras foi de 58km/h.
Da mesma maneira, para calcular a o tempo entre Rio Bonito e Silva Jardim, utiliza-se a fórmula:
Vm=ΔS/ ΔT
90 = 45 km/ ΔT ΔT= 45/90 ΔT= 0,5h = ½ hora
Logo, o tempo entre Rio Bonito e Silva Jardim é de ½ hora.
Ver Resposta VEJA TAMBÉM: Movimento Uniformemente Variado - Exercícios Rosimar GouveiaBacharelada em Meteorologia pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) em 1992, Licenciada em Matemática pela Universidade Federal Fluminense (UFF)em 2006 e Pós-Graduada em Ensino de Física pela Universidade Cruzeiro do Sul em 2011.