Velocidade é a mudança na posição (x), ou distância, ao longo do tempo. Se você souber a mudança de posição e a quantidade de tempo necessária para completar a jornada, poderá determinar a velocidade. Da mesma forma, se você tiver quaisquer duas dessas variáveis, sempre poderá resolver para a terceira.
A relação entre essas três variáveis é a seguinte:
V = \ dfrac {\ bigtriangleup x} {t}
Como Encontrar a Velocidade
Um carro vai de Baltimore a Washington, D.C. em uma hora e meia. Se você sabe que são 38 milhas entre as duas cidades, qual foi a velocidade média do carro durante a viagem? Visto que esta é uma viagem que vai em uma direção, a mudança na posição é igual à distância. Já que você conhece o tempo e a distância, você pode resolver para velocidade conectando a fórmula da distância na física:
V = \ dfrac {\ bigtriangleup x} {t}
V = \ dfrac {38} {1,5} = 25,3
Então você sabe que sua resposta é 25,3, mas não está totalmente completa: 25,3 o que? As unidades são tão importantes quanto a resposta numérica quando se trata de problemas de física, portanto, não perca o controle do que você está usando para medir a distância e o tempo. Como você está medindo a distância em milhas e o tempo em horas, sua resposta final é milhas divididas por horas, ou milhas por hora.
Experimente outro exemplo:
Um ciclista completa uma corrida de 550 metros em 1,5 horas. Qual é a velocidade da bicicleta em metros por segundo? Aqui, como você precisa determinar a velocidade em metros por segundo, primeiro converta o tempo em segundos:
(1,5 horas) (60 minutos) (60 segundos) = 5.400 segundos
Em seguida, insira suas variáveis conhecidas na fórmula de velocidade:
V = \ dfrac {\ bigtriangleup x} {t}
V = \ dfrac {550} {5400} = 0,1m / s
Fórmula de distância em física
Se você sabe a que velocidade e quanto tempo algo estava viajando, você pode resolver a distância percorrida. Você só precisa reorganizar a fórmula de velocidade acima para obter a fórmula de distância na física:
{\ bigtriangleup x} = (velocidade) (tempo)
Um avião viaja a 150 milhas por hora no trajeto de Atlanta a San Diego. Quão longe o avião viajou em 3,5 horas?
Como o avião parece estar indo em uma direção (em direção a San Diego) em linha reta, você pode presumir que a mudança na posição é igual à distância. Conecte suas variáveis conhecidas na fórmula de distância:
{\ bigtriangleup x} = (150mph) (3,5h) = 525 milhas
Pontas
Preste atenção às unidades ao usar a fórmula da distância na física. Se você estiver usando uma velocidade de milhas por hora e estiver resolvendo para distância, certifique-se de que seu tempo também seja em horas.
Resolvendo para ganhar tempo
Se você precisar resolver o problema do tempo, basta reorganizar a fórmula mais uma vez:
tempo = \ dfrac {\ bigtriangleup x} {velocidade}
Digamos que uma tartaruga rasteje a 5 km / h. Quanto tempo a tartaruga levará para terminar uma corrida de 5 milhas?
tempo = \ dfrac {5} {3} = 1,67 h
Velocidade versus velocidade
As pessoas tendem a usar "velocidade" para "velocidade" e vice-versa, mas elas são ligeiramente diferente conceitos. A velocidade não leva em conta a direção, enquanto a velocidade sim. Se você olhar a fórmula, a velocidade é a mudança na posição ao longo do tempo, enquanto a velocidade é a distância ao longo do tempo. Vejamos um exemplo para ilustrar:
Digamos que você dirija 20 milhas de sua casa até o campus da faculdade e depois volte. Demorou uma hora de ida e volta. Qual é a sua velocidade média?
Você sabe sua distância total e o tempo gasto, então, conecte-se à fórmula para velocidade:
velocidade = \ dfrac {distância} {tempo}
velocidade = \ dfrac {40} {1} = 40 mph
Agora, qual é a sua velocidade média? Lembre-se de que você usa a mudança de localização ou deslocamento para determinar a velocidade porque a direção é importante:
velocidade = \ dfrac {\ distância do triângulo grande} {tempo}
Já que você termina na localização inicial, sua mudança na posição ou distância é na verdade 0, o que significa que sua velocidade também é 0. A velocidade é igual à fórmula da velocidade apenas se você estiver viajando em linha reta.