O que é velocidade média? [Física no Enem]

Você está preparado para a prova de Ciências da Natureza e suas Tecnologias do Enem? Um dos assuntos mais importantes que será abordado é o conceito de velocidade média, um conteúdo base do campo da física.

Mas o que é velocidade média? Como pode ser aplicada? Continue lendo para saber tudo sobre o tema:

Antes de começarmos a falar sobre a velocidade média de fato, é preciso que alguns conceitos da cinemática,   área da Física que estuda os movimentos , estejam claros.

Essas definições são muito importantes e estão presentes no estudo da velocidade média e também em outros assuntos que caem em Física no Enem.

Esse primeiro conceito consiste no espaço em que um corpo está num determinado momento de tempo. Em gráficos, pode ser “posição 3x”, “posição 2y” e assim vai.

Mais um conceito que você precisa ter afiado por aí. Trata-se da variação na posição de um objeto. Consiste no espaço que há em um intervalo de tempo definido, entre a posição inicial e a posição final do corpo.

Esse conceito diz respeito à sequência de posições de um corpo durante o movimento no decorrer do tempo. Dessa forma, um objeto em movimento define sua trajetória com o passar do tempo.

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Vamos começar falando de velocidade. Esse termo trata-se de uma grandeza vetorial que possui módulo, direção e sentido. A velocidade está ligada diretamente à variação da posição, liga a distância percorrida por um objeto em um determinado tempo.

Sendo assim, você imagina o que pode ser velocidade média (Vm)?

Essa grandeza vetorial, uma das mais famosas da cinemática, consiste   na divisão entre o deslocamento feito e o intervalo de tempo necessário para fazer o percurso. Dessa forma, chega-se ao resultado da velocidade média que o objeto seguiu.

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Que tal aprender a calcular a velocidade média? Há uma fórmula feita especialmente para isso. Confira:

Sendo:

Anote para não esquecer! Esse é um   assunto que cai muito no Enem   e em vestibulares em todo o Brasil!

Movimentos e velocidades podem ter diferenças e conceitos variados.   Confira os três mais populares :

O famoso MU acontece quando um corpo se desloca em uma velocidade constante.

Já o MRU é quando o corpo, em velocidade constante, está obrigatoriamente em linha reta.

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O MUV, diferente dos “irmãos” acima, ocorre quando um objeto se move com velocidades diferentes e que variam de maneira uniforme.

Para referenciar a velocidade média, usa-se a unidade de medida ( baseada no Sistema Internacional de Unidades ) metros por segundo (m/s). Contudo, a unidade de velocidade quilômetro por hora (km/h) também é bastante utilizada.

Caso você encontre o valor da velocidade média em km/h,   pode convertê-la para m/s   da seguinte forma:

Tranquilo, não é?

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Para calcular a velocidade média, você usará a seguinte fórmula, conforme vimos logo acima:

Contudo, pode haver exercícios sem o valor de deslocamento e tempo. E agora? O que fazer?

Calma, estudante. Nessa hora, basta utilizar a equação da velocidade de uma forma um pouco diferente:

Para encontrar o deslocamento:

Para encontrar o tempo:

Um outro modo de encontrar a velocidade média é a partir da construção ou da análise de gráficos. Acha-se através da reta tangente de um gráfico da posição em função do tempo, como no exemplo a seguir:

❗Lembre-se:   quanto mais inclinada a reta, maior será a velocidade média.

Aqui, a velocidade pode ser chamada de coeficiente angular da reta. Para achá-la, escolha 2 pontos no eixo y e no eixo x:

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A velocidade escalar média difere-se da velocidade média pois não leva em conta a direção e o sentido do movimento do corpo. Na escalar, o objeto está em deslocamento sempre na mesma direção e no mesmo sentido.

Já na velocidade média, a direção e os sentidos do deslocamento variam.

Para calcular a velocidade escalar média, usa-se a seguinte fórmula:

Agora que passamos pela parte prática, vamos praticar alguns exercícios sobre velocidade média!

As questões foram retiradas do   banco de provas e gabaritos do Instituto Nacional de Estudos e Pesquisas Educacionais Anísio Teixeira (Inep) , órgão do Ministério da Educação (MEC) responsável pela realização do Enem.

Nas estradas brasileiras existem vários aparelhos com a finalidade de medir a velocidade dos veículos. Em uma rodovia, cuja velocidade máxima permitida é de 80 km h−1, um carro percorre a distância de 50 cm entre os dois sensores no tempo de 20 ms.

De acordo com a Resolução n. 396, do Conselho Nacional de Trânsito, para vias com velocidade de até 100 km h−1, a velocidade medida pelo aparelho tem a tolerância de +7 km h−1 além da velocidade máxima permitida na via. Considere que a velocidade final registrada do carro é o valor medido descontado o valor da tolerância do aparelho.

Nesse caso, qual foi a velocidade final registrada pelo aparelho?

Uma empresa de transportes precisa efetuar a entrega de uma encomenda o mais breve possível. Para tanto, a equipe de logística analisa o trajeto desde a empresa até o local da entrega. Ela verifica que o trajeto apresenta dois trechos de distâncias diferentes e velocidades máximas permitidas diferentes. No primeiro trecho, a velocidade máxima permitida é de 80 km/h e a distância a ser percorrida é de 80 km. No segundo trecho, cujo comprimento vale 60 km, a velocidade máxima permitida é 120 km/h.

Supondo que as condições de trânsito sejam favoráveis para que o veículo da empresa ande continuamente na velocidade máxima permitida, qual será o tempo necessário, em horas, para a realização da entrega?

A Companhia de Engenharia de Tráfego (CET) de São Paulo testou em 2013 novos radares que permitem o cálculo da velocidade média desenvolvida por um veículo em um trecho da via.

As medições de velocidade deixariam de ocorrer de maneira instantânea, ao se passar pelo radar, e seriam feitas a partir da velocidade média no trecho, considerando o tempo gasto no percurso entre um radar e outro. Sabe-se que a velocidade média é calculada como sendo a razão entre a distância percorrida e o tempo gasto para percorrê-la.

O teste realizado mostrou que o tempo que permite uma condução segura de deslocamento no percurso entre os dois radares deveria ser de, no mínimo, 1 minuto e 24 segundos. Com isso, a CET precisa instalar uma placa antes do primeiro radar informando a velocidade média máxima permitida nesse trecho da via. O valor a ser exibido na placa deve ser o maior possível, entre os que atendem às condições de condução segura observadas.

Disponível em: www1.folha.uol.com.br/. Acesso em: 11 jan 2014.

A placa de sinalização que informa a velocidade que atende a essas condições é

Uma empresa de transportes precisa efetuar a entrega de uma encomenda o mais breve possível. Para tanto, a equipe de logística analisa o trajeto desde a empresa até o local da entrega. Ela verifica que o trajeto apresenta dois trechos de distâncias diferentes e velocidades máximas permitidas diferentes. No primeiro trecho, a velocidade máxima permitida é de 80 km/h e a distância a ser percorrida é de 80 km. No segundo trecho, cujo comprimento vale 60 km, a velocidade máxima permitida é 120 km/h.

Supondo que as condições de trânsito sejam favoráveis para que o veículo da empresa ande continuamente na velocidade máxima permitida, qual será o tempo necessário, em horas, para a realização da entrega?

Agora que você já leu a teoria principal do tema da velocidade média e praticou com exercícios de provas anteriores, faça uma rotina de estudos para continuar treinando esse e outros assuntos importantes para a disciplina de Física no Enem.

Você pode conferir o programa de prova no site do Inep, além de encontrar   provas anteriores para ver as questões aplicadas anteriormente.

Além disso, faça mapas conceituais, use cores e símbolos para ajudar no processo de assimilação de conhecimento.

Com uma revisão desses conteúdos e constante aprendizado, o sucesso na prova virá! Desejamos um ótimo Enem a todos.