Question

a velocidade média pode ser calculada pela média aritmética dos valores das velocidades instnâtaneas?

Answer 1

Não. Mas é a média ponderada das velocidades instantâneas.

Explico.

Digamos que um corpo no intante 0s tenha velocidade de 0m/s, no instante posterior tenha velocidade de 3m/s, no outro posterior tenha velocidade de 3m/s e no outro seja 3m/s.

Média aritmética:

(0+3)/2=3/2=1,5m/s

Média ponderada

(0+3+3+3)/4=9/4=2,25m/s

É claro que a velocidade média tem que ser a mais próxima de 3m/s possível. Então a média ponderada é a correta.

Essa diferença ocorre porque a média aritmética é a soma dos valores que se tem (0m/s e 3m/s) dividido pelo total de valores distintos que se tem (2 valores de velocidade).
A média ponderada leva em questão o tempo que ficou nessa velocidade. Mesmo que seja instantânea, a velocidade de 3m/s se repetiu durante alguns instantes, tendo um tempo total maior que 0m/s teve.
Então a velocidade de 3m/s tem um "peso" maior no cálculo da velocidade média.