Question

Qual é a diferença entre velocidade média e velocidade instantânea?

Answer 1

Para todo movimento podemos associar uma grandeza chamada velocidade que é o quociente entre a variação de espaço e a variação de tempo utilizado pelo móvel neste percurso. A velocidade mede a variação da posição do móvel no tempo, e nos fornece um valor que expressa o quanto o móvel está rápido ou devagar ao realizar um percurso.

Quando, em algum exemplo ou exercício de cinemática, estiver o termo velocidade escalar, nos referirmos a uma grandeza escalar (que tem apenas valor numérico), sem nos preocupar com direção e sentido, que são características de um vetor.

O conceito de velocidade média ou velocidade escalar média é diferente do conceito de velocidade instantânea. A velocidade média esta ligada a um intervalo de tempo ∆t enquanto a velocidade instantânea a um instante de tempo t.

Para entender melhor esta diferença vamos estudar o exemplo de um movimento uniformemente variado. Um carro parte do repouso (velocidade inicial zero) e percorre 100m em 10s. Qual a velocidade média deste móvel nos 10s de movimento?

Sabemos que a variação de espaço do móvel foi de 100m e a variação de tempo do móvel foi de 10s, logo, a velocidade média é dada por:

Vm = ∆S/∆t
Vm = 100m / 10s
Vm = 10m/s

A velocidade média do móvel foi de 10m/s. Isto não significa que ele estava sempre com velocidade 10m/s, já que parte do repouso (velocidade inicial zero) e ao longo do percurso aumenta sua velocidade.

Para saber a velocidade instantânea do móvel no instante 6 s, sabendo que a aceleração do mesmo é de 2m/s2, devemos utilizar a equação abaixo:

V = V0 + a.t

Esta é a função da velocidade para o movimento uniformemente variado, onde:

V: é a velocidade final do móvel.
V0: é a velocidade inicial do móvel.
a: é a aceleração do móvel.
t: é o tempo.

Substituindo os valores fornecidos, temos:

V = V0 + a.t
V = 0 + 2 . 6
V = 12 m/s

Logo, a velocidade do móvel no instante 6s é igual a 12m/s e está pode ser chamada de velocidade instantânea já que se refere ao instante 6s.
Velocidade Média
Velocidade média é a grandeza física que mede a rapidez com que a posição de um móvel se modifica com o tempo.
É expresso por :
Em termos matemáticos:
Como o intervalo de tempo (∆t) é sempre positivo, o sinal da velocidade escalar média tem o mesmo sinal do deslocamento (∆ S), portanto:
Unidades de velocidadea) No Sistema Internacional de Medidas temos:[Ds] = metro (m)[Dt] = segundos (s)[VM] = metro por segundo (m/s)b) Nas unidades utilizadas no dia a dia:[Ds] = quilômetro (km)[Dt] = hora (h)[VM] = quilômetro por hora (km/h)
Exemplo: (UFMS) A velocidade escalar média de um atleta que corre 100 m em 10s é, em km/h:a) 3b)18c) 24d) 30e) 36
Velocidade Média Instantânea
O conceito de velocidade média é diferente do conceito de velocidade instantânea. A velocidade média esta ligada a um intervalo de tempo ∆t enquanto a velocidade instantânea a um instante de tempo t.
A velocidade média instantânea nos dirá a velocidade do móvel em determinado instante, sem que ocorra a variação do mesmo. Você entenderá mais quando for estudar Movimento Uniforme.
Tipos de movimentos
a) Movimento ProgressivoEm um movimento progressivo a posição do móvel aumenta no decorrer do tempo. Como conseqüência a velocidade é positiva (v > 0).
b) Movimento Retrogrado ou RegressivoNesse tipo de movimento a velocidade é negativa (v<0).

Answer 2

A velocidade média mede a relação entre a distância percorrida ao longo do tempo. Em um determinado intervalo de tempo, um móvel pode apresentar diversas velocidades. Cada velocidade, em cada posição, num tempo específico, é denominada velocidade instantânea. Simplificando, a velocidade instantânea é a velocidade do objeto em cada instante e a velocidade média é a velocidade do objeto no intervalo de tempo inteiro.