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Velocidade

Publicado em Julho 27 2009 por QF

Se um corpo está em movimento (sempre em relação a um determinado referencial, mas vou parar de falar isso toda hora pra vocês não ficarem de saco cheio!) então ele tem uma velocidade, que nada mais é do que a rapidez com que ele varia sua posição no tempo.

Ou seja, velocidade é a taxa com que um corpo varia sua posição espacial no tempo. Podemos expressar essa ideia, matematicamente, da seguinte forma:

Seja ΔS o espaço/distância percorrida pelo corpo e Δt o intervalo de tempo que ele levou para percorrer aquele ΔS. Então a velocidade média, que vamos chamar de v, que esse corpo descreveu é dada por:

fórmula velocidade

- Caramba, QF!! Fodeu! Não entendi nada!

velocidade formigasÉ bem fácil! Vamos usar um exemplo:Você está morgando na frente do seu PC e nota formigas caminhando em fila indiana na parede logo atrás, por algum tipo de curiosidade doentia você fica intrigado e determinado a descobrir a velocidade média em que alguma formiga anda.
Como vimos, o conceito de velocidade não envolve apenas espaço, mas também tempo (e não estou falando do tempo que você estaria perdendo ao observar formigas).

Com uma régua faça duas marcações, perto do caminho das formigas, que você possa medir sem incomodá-las. Vamos dizer que você mediu 10cm, como na imagem ao lado, estão esse é nosso ΔS. Agora você precisa de um relógio ou cronômetro. Assim que uma formiga passar pela primeira marcação comece a medir o tempo e, assim que essa mesma formiga chegar na outra, pare de contar o tempo. Suponha que você mediu 3s (tempo de uma formiga sair de primeira marcação e chegar na segunda!) esse é nosso Δt.

Como determinar a velocidade média da formiga? Assim:

fórmula velocidade

Pronto! A formiga tem uma velocidade média de 3,33 cm/s.

Reparou na unidade de velocidade? É uma unidade de distância por uma de tempo. É comum usarmos m/s ou km/h. Deixo as conversões para vocês! HA!!!

Lembre-se de que estamos calculando a velocidade média, ou seja, o objeto pode ter variado sua velocidade. No caso anterior, se a formiga tivesse dado uma paradinha e voltado a andar… a velocidade média seria menor, pois ela teria levado mais tempo para andar a mesma distância.

Toda hora, podemos fazer contas como essa e, pode ter certeza, elas são muito úteis! Quer ver? Por exemplo: É final de semana, e você queria ficar em casa à toa, mas seus pais inventaram que querem ir na casa daquela sua tia que mora em ouuutra cidade e você terá que enfrentar horas de viagem. Eca!
Daí, ao invés de ficar pentelhando todo mundo com aquela pergunta famosa: – Tá chegando??? Você pode usar seus conhecimentos de Física para saber quanto tempo a viagem irá levar! É só fazer uma manipulaçãozinha, isolando Δt:

formula velocidade

 
É só perguntar qual a distância até lá. Digamos que sejam 350 km, agora, é só estimar a velocidade média que o carro tem, podemos supor que sejam uns 90 km/h. Então:

formula velocidade

 
Tadam!!! Aproximadamente 4 horas de viagem! Ok, você quer saber exatamente quanto tempo? Faça uma regrinha de três para saber quanto minutos são 0,88 horas. Você sabe que 1 hora tem 60 minutos, mas quer saber quantos minutos são 0,88 horas.

regra de três

 
Resultado? Aproximadamente 53 minutos!
Agora sim, a viagem iria levar aproximadamente 3 horas e 53 minutos.

É claro, temos um erro associado, pois não temos como saber qual a velocidade média exata do carro, uma vez que vocês podem parar algumas vezes, pegar algum engarrafamento ou ficar atrás de um caminhão carregado de porcos mal cheirosos sem conseguir ultrapassá-lo por horas. O quê? Acontece, ué!
Isso tudo faria o tempo de viagem aumentar.

E vocês também podem usar a fórmula da velocidade média quando sabem só a velocidade e o intervalo de tempo. Assim, seriam capazes de determinar quanto espaço esse algo andou.

Outro exemplo: Você estava assistindo Discovery Channel e ficou sabendo que as Lesmas Anciãs Mancas do Tibet caminham a uma velocidade de 0,002 m/s. Supondo agora, que ela caminhasse sem parar a vida toda e que vivem em média 1 ano, qual seria o espaço percorrido por uma dessas lesmas durante toda sua vida?

velocidade

 
Epa! Vocês perceberam que temos um probleminha de unidades ali? Não podemos usar 1 ano. Temos que descobrir quantos segundos temos em 1 ano para poder obter a resposta correta em metros. Fazemos isso assim:

velocidade

 
Agora sim! Sabemos que 1 ano tem 31536000 segundos. Nossa conta fica:

velocidade

 
lesmaAgora sim! A Lesma Anciã Manca do Tibet andaria 63072 metros em um ano! São 63 km de caminhada! =D
Infelizmente, isso é só um exemplo, pois as Lesmas Anciãs Mancas do Tibet congelam logo depois que nascem, tendo tempo apenas para se reproduzir… antes de morrer.

 

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