Qual é a fórmula da velocidade?

Jan 06 2022
Muitas pessoas confundem velocidade e velocidade. Não é nenhuma surpresa porque os termos são frequentemente usados ​​de forma intercambiável. Mas eles não são exatamente a mesma coisa. Então, como você encontra a velocidade de um objeto?
Quando você está calculando a velocidade, está determinando a rapidez com que um objeto se move a partir de sua posição original, em relação a um referencial e uma função do tempo. Isso significa que a velocidade de um objeto será igual à velocidade e direção do movimento do objeto. petrroudny43/Shutterstock/

Longe de nós criticarmos as multas por excesso de velocidade como uma ferramenta de segurança pública (e uma fonte de receita municipal ), mas talvez as autoridades policiais devam pensar em renomeá-las como "multas de velocidade".

Permita-nos fazer o nosso caso. Você vê, enquanto os dois conceitos estão relacionados, as palavras "velocidade" e "velocidade" não, no entanto, em física, se referem à mesma coisa.

Velocidade, Definida

Velocidade é a distância total sobre a qual um objeto viaja durante um determinado intervalo de tempo.

A velocidade adiciona algo mais à conversa. Sendo o que os físicos chamam de " quantidade vetorial ", a velocidade incorpora magnitude e direção. Por outro lado, a velocidade é uma "quantidade escalar", um fenômeno que lida com magnitude — mas não com direção .

Michael Richmond, Ph.D., professor da Escola de Física e Astronomia do Rochester Institute of Technology, definiu a velocidade como "a taxa na qual o deslocamento muda com o tempo".

Terreno de Cobertura

O que, por favor, diga, é "deslocamento"? Basicamente, isso marca a mudança de posição de um objeto ou a diferença entre onde ele começou fisicamente e onde termina.

Observe que a mudança na posição de um objeto nem sempre é igual à distância percorrida. Isso pode parecer contra-intuitivo, mas tenha paciência conosco.

Corra uma volta em um círculo perfeito de 2,4 metros e você terá percorrido uma distância de 2,4 metros.

No entanto , você também terá circulado de volta ao seu ponto de partida original. Isso significa que seu deslocamento será igual a 0 pés (ou seja, 0 metros), mesmo que você tenha percorrido uma distância maior .

Aprendendo pelo exemplo

Hora de outra hipotética.

Digamos que você esteja na academia fazendo conversa fiada. Se outro cliente lhe dissesse "Gary correu 39,3 pés (12 metros) em três segundos hoje", eles estariam lhe dando sua velocidade , mas não sua velocidade .

Para calcular a velocidade de Gary, precisaríamos de mais informações.

Se nosso amigo de academia dissesse: "Gary correu 39,3 pés (12 metros) para oeste em três segundos hoje", então saberíamos sobre sua direção de viagem e começaríamos bem.

A fórmula para calcular a velocidade de um objeto é a seguinte:

v = d/t

Aqui, as letras "v", "d" e "t" denotam respectivamente "velocidade", "deslocamento" e "tempo". Em outras palavras, velocidade = deslocamento dividido pelo tempo .

Ao usar esta fórmula, é importante medir o deslocamento em metros e o tempo em segundos. Para simplificar, vamos supor que o velho Gary correu para o oeste em uma linha perfeitamente reta de 12 metros (32,8 pés), então seu deslocamento é igual à distância que ele percorreu.

Também sabemos que ele levou três segundos para cobrir a lacuna entre seus pontos inicial e final.

Portanto, quando inserimos os números, obtemos isso:

v = 12/3

Portanto, Gary no sentido oeste tinha uma velocidade média de 4 metros por segundo (13,12 pés por segundo).

(A frase é importante aqui. Tudo o que fizemos foi calcular a velocidade média de Gary; não abordamos o assunto da velocidade instantânea , um fenômeno que dá seu próprio toque à fórmula descrita acima.)

Comentários finais

Agora... sobre as chamadas multas por "excesso de velocidade". Se você já recebeu um, a direção em que seu veículo estava indo no momento deve ter sido um fator. Conscientemente ou não, é algo que você e o policial consideraram.

Sabe o que é pior do que dirigir rápido demais? Dirigindo muito rápido em uma direção ilegal . (Considere ruas de mão única. Ou mesmo estradas de duas pistas que forçam os motoristas de um lado a viajar em um ritmo mais lento.)

Então, sim, dado tudo o que aprendemos hoje, achamos que você poderia argumentar que "multas por excesso de velocidade" deveriam realmente ser chamadas de "multas de velocidade". Ou algo semelhante. Boa noite a todos.

AGORA É INTERESSANTE

Outras grandezas escalares bem conhecidas incluem temperatura, massa e comprimento – nenhuma das quais se preocupa com direcionalidade. Ah, mas força? Isso é totalmente uma quantidade vetorial.

Publicado originalmente: 5 de janeiro de 2022