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Velocidade

definição histórica

físico italiano Galileu Galilei é geralmente creditado como o primeiro a medir a velocidade, considerando a distância percorrida e o tempo que leva. O Galileo definiu a velocidade como a distância percorrida por unidade de tempo. Em formato de equação, que é

v = d t , {\displaystyle v={\frac {d}{t}},}

v={\frac {d}{t}},

, onde v {\displaystyle v}

v

é a velocidade, d {\displaystyle d}

d

é a distância, e t {\displaystyle t}

t

é o tempo. Um ciclista que cobre 30 metros num tempo de 2 segundos, por exemplo, tem uma velocidade de 15 metros por segundo. Objetos em movimento muitas vezes têm variações de velocidade (um carro pode viajar ao longo de uma rua a 50 km/h, lento para 0 km/h, E, em seguida, chegar a 30 km/h).

velocidade instantânea

Velocidade em algum instante, ou constante assumida durante um período muito curto de tempo, é chamada de velocidade instantânea. Olhando para um velocímetro, pode-se ler a velocidade instantânea de um carro a qualquer instante. Um carro que viaja a 50 km / h Geralmente vai por menos de uma hora a uma velocidade constante, mas se ele foi a essa velocidade por uma hora completa, ele viajaria 50 km. Se o veículo continuasse a essa velocidade durante meia hora, cobriria metade dessa distância (25 km). Se continuou por apenas um minuto, cobriria cerca de 833 m.

Em termos matemáticos, a velocidade instantânea v {\displaystyle v}

v

é definida como a magnitude da velocidade instantânea v {\displaystyle {\boldsymbol {v}}}

{\boldsymbol {v}}

, que é, a derivada da posição r {\displaystyle {\boldsymbol {r}}}

{\boldsymbol {r}}

com relação ao tempo: v = / v / = / r / = / d r d t | . {\displaystyle v=\left|{\boldsymbol {v}}\right|=\left|{\dot {\boldsymbol {r}}}\right|=\left|{\frac {d{\boldsymbol {r}}}{dt}}\right|\,.}

v=\left|{\boldsymbol v}\right|=\left|{\dot {{\boldsymbol r}}}\right|=\left|{\frac {d{\boldsymbol r}}{dt}}\right|\,.

Se s {\displaystyle s}

s

é o comprimento do caminho (também conhecida como a distância percorrida até o tempo t {\displaystyle t}

t

, a velocidade é igual ao tempo de derivados de s {\displaystyle s}

s

: v = d a d o s-t . {\displaystyle v = {\frac {ds}{dt}}.}

v={\frac {ds}{dt}}.

No caso especial onde a velocidade é constante (isto é, a velocidade constante em linha reta), isto pode ser simplificado para v = s / t {\displaystyle v=s/t}

v=s/t

. A velocidade média ao longo de um intervalo de tempo finito é a distância total percorrida dividida pela duração do tempo.

velocidade média edit

diferente da velocidade instantânea, a velocidade média é definida como a distância total coberta dividida pelo intervalo de tempo. Por exemplo, se uma distância de 80 quilómetros for percorrida em 1 hora, a velocidade média é de 80 quilómetros por hora. Da mesma forma, se 320 quilómetros forem percorridos em 4 horas, a velocidade média é também de 80 quilómetros por hora. Quando uma distância em quilómetros (km) é dividida por um tempo em horas (h), o resultado é em quilómetros por hora (km/h).

a velocidade Média não descrevem as variações de velocidade que pode ter ocorrido durante intervalos de tempo mais curtos (como é toda a distância percorrida dividida pelo total de tempo de viagem), e assim, a velocidade média é muitas vezes bem diferente de um valor de velocidade instantânea. Se a velocidade média e o tempo de viagem forem conhecidos, a distância percorrida pode ser calculada reorganizando a definição para

d = v T. {\displaystyle d={\boldsymbol {\bar {v}}}} t\,.}

d={\boldsymbol {{\bar {v}}}}t\,.

Usando esta equação para uma velocidade média de 80 km / h numa viagem de 4 horas, a distância percorrida é de 320 km.

Expressos em linguagem gráfica, a inclinação de uma reta tangente, em qualquer ponto de uma distância-gráfico de tempo é a velocidade instantânea neste ponto, enquanto a inclinação de um acorde de linha do mesmo gráfico é a velocidade média durante o intervalo de tempo coberto pelo acorde. Velocidade média de um objeto isVav = s÷t

diferença entre velocidade e velocidadedit

velocidade indica apenas a velocidade em que um objeto está se movendo, enquanto velocidade descreve tanto a velocidade quanto a direção em que o objeto está se movendo. Se se disser que um carro viaja a 60 km/h, a sua velocidade foi especificada. No entanto, se se diz que o carro se move a 60 km / h para o norte, a sua velocidade foi agora especificada.

A grande diferença pode ser discernida quando se considera o movimento em torno de um círculo. Quando algo se move em um caminho circular e retorna ao seu ponto de partida, sua velocidade média é zero, mas sua velocidade média é encontrada dividindo a circunferência do círculo pelo tempo necessário para se mover em torno do círculo. Isto porque a velocidade média é calculada considerando apenas o deslocamento entre os pontos inicial e final, enquanto que a velocidade média considera apenas a distância total percorrida.

velocidade tangencial edit

velocidade Linear é a distância percorrida por unidade de tempo, enquanto velocidade tangencial (ou velocidade tangencial) é a velocidade linear de algo que se move ao longo de um caminho circular. Um ponto no lado de fora de um carrossel ou mesa-redonda viaja uma maior Distância em uma rotação completa do que um ponto mais próximo do centro. Viajar uma distância maior ao mesmo tempo significa uma velocidade maior, e assim a velocidade linear é maior na borda externa de um objeto rotativo do que está mais perto do eixo. Esta velocidade ao longo de um caminho circular é conhecida como velocidade tangencial porque a direção do movimento é tangente à circunferência do círculo. Para o movimento circular, os Termos velocidade linear e velocidade tangencial são usados indistintamente, e ambos usam unidades de M/s, km/h, e outros.

velocidade de rotação (ou velocidade angular) envolve o número de rotações por unidade de tempo. Todas as partes de um carrossel rígido ou giro giratório sobre o eixo de rotação na mesma quantidade de tempo. Assim, todas as partes compartilham a mesma taxa de rotação, ou o mesmo número de rotações ou rotações por unidade de tempo. É comum expressar taxas de rotação em rotações por minuto (RPM) ou em termos do número de “radianos” girados em uma unidade de tempo. Há pouco mais de 6 radianos em uma rotação completa (2π radians exatamente). Quando uma direção é atribuída à velocidade de rotação, ela é conhecida como velocidade de rotação ou velocidade angular. A velocidade de rotação é um vetor cuja magnitude é a velocidade de rotação.

velocidade tangencial e velocidade de rotação são relacionados: quanto maior o RPMs, maior a velocidade em metros por segundo. A velocidade tangencial é diretamente proporcional à velocidade de rotação a qualquer distância fixa do eixo de rotação. No entanto, a velocidade tangencial, ao contrário da velocidade de rotação, depende da distância radial (a distância do eixo). Para uma plataforma que gira com uma velocidade de rotação fixa, a velocidade tangencial no centro é zero. Para a aresta da plataforma, a velocidade tangencial aumenta proporcionalmente à distância do eixo. Na forma de equação:

v ∝ r ω, {\displaystyle v\propto \!\, r\omega \,,}

v\propto \!\, r \ omega \,,

onde v é velocidade tangencial e ω (letra grega omega) é Velocidade de rotação. Um se move mais rápido se a taxa de rotação aumenta (um valor maior para ω), e um também se move mais rápido se o movimento mais longe do eixo ocorre (um valor maior para r). Mova-se duas vezes mais longe do eixo de rotação no centro e você se move duas vezes mais rápido. Sai três vezes mais longe e tens três vezes mais velocidade tangencial. Em qualquer tipo de Sistema rotativo, a velocidade tangencial depende de quão longe você está do eixo de rotação.

Quando unidades adequadas são usadas para a velocidade tangencial v, a velocidade de rotação ω, e a distância radial r, a proporção direta de v para r e ω torna-se a equação exata

v = r ω . {\displaystyle v=r\omega\,.}

v=r\omega \,.