Mudanças entre as edições de "Teced/textos/Grupo 3"

Edição das 21h07min de 2 de setembro de 2012

Conteúdo

1 Velocidade
2 Unidades de velocidade
- 2.1 Sistema Internacional de Unidades (SI)
3 Conversão entre km/h e m/s
4 Ver também

Velocidade

Na física, velocidade relaciona a variação da posição no espaço em relação ao tempo, ou seja, qual a distância percorrida por um corpo num determinado intervalo temporal. É uma grandeza vetorial, possuindo direção, sentido e módulo, esse último chamado de rapidez e de dimensões [L][T]^-1, sendo medida no SI em metros por segundo (m/s ou ms^-1). Em geral, os símbolos da velocidade são v ou $\vec{v}$ , o primeiro para a velocidade escalar e o segundo para o vetor velocidade. A variação da velocidade em relação ao tempo é a aceleração.

Equações de velocidade

Velocidade é um conceito fundamental para a mecânica clássica. Foi a partir desse que os primeiros físicos puderam desenvolver o estudo do movimento dos corpos, tornando-se capazes de descrever trajetórias através de funções matemáticas. Isaac Newton, pai da mecânica clássica, desenvolveu o cálculo diferencial a partir desse estudo. Há dois tipos de movimentos considerados mais simples: o movimento retilíneo uniforme(MRU) e o movimento retílineo uniformemente variado(MRUV), que são representados por equações lineares e quadrádicas respectivamente. Para outros tipos de movimento mais complexos utiliza-se a derivada.

Movimento Retílineo Uniforme

É o movimento descrito por objetos com velocidade constante, para tal, é preciso que a resultante das forças que atuam sobre o corpo seja nula. Dado um deslocamento $\Delta s$ , em um tempo $\Delta t$ A velocidade escalar v é dada por:
$\mathbf{v}=\frac{\Delta s}{\Delta t}$ .
Somente no MRU a velocidade de um corpo a qualquer instante é igual à sua velocidade média. A equação do espaço S em função do tempo t, a partir de um ponto $S_o$ é:
$S=S_o+\mathbf{v}t$

O gráfico sxt desse movimento é uma linha reta cuja tangente do ângulo de inclinação dessa reta, em relação ao eixo t é o valor da velocidade.

Movimento Retilíneo Uniformemente Variado

É o movimento de objetos que variam sua velocidade de forma constante, ou seja, possuem aceleração constante. No MRUV a equação da aceleração é análoga à da velocidade no MRU; e a equação de velocidade no MRUV é análoga à do espaço no MRU.
$a=\frac{\Delta \mathbf{v}}{\Delta t}$

$\mathbf{v}=\mathbf{v}_o+at$
E a equação do espaço é a seguinte:
$S=S_o+\mathbf{v}_ot+\frac{at^2}{2}$
O gráfico sxt desse movimento é uma parábola.

Veja mais em movimento retilíneo.

Derivada

Os dois movimentos acima só ocorrem em condições muito especificas, para estudar os movimentos dos corpos como ocorrem na natureza Newton desenvolveu a derivada, para calcular a velocidade instantânea de um corpo em certo instante é necessário usar limite, medindo-se uma variação infinitesimal de espaço em um intervalo infinitesimal de tempo.
$\mathbf{v}=\lim_{\Delta t \rightarrow 0}\frac{\Delta s}{\Delta t}=\frac{ds}{dt}$
Da definição de derivada:
$\mathbf{v}=\frac{ds}{dt}=\lim_{\Delta t \rightarrow 0}\frac{S\left(t+\Delta t\right)-S(t)}{\Delta t}$
Com a derivação é possível calcular a velocidade de um objeto a partir do gráfico sxt, ela fornece a inclinação da reta tangente ao ponto na curva correspondente, sendo essa a velocidade instantânea. A aceleração é a derivada da velocidade com relação ao tempo:
$a=\frac{d \mathbf{v}}{dt}$

Unidades de velocidade

Velocidade e referencial. No diagrama acima, a velocidade relativa do objeto em relação a uma câmera sobre trilhos, ao lado da trajetória, movendo-se com a mesma rapidez do objeto, é igual a 0 (pois v₁ = v₂). A câmera, pois, registrará o objeto "parado" em sua frente.

Gráfico do tempo versus deslocamento, que permite a inferência da velocidade escalar.

Sistema Internacional de Unidades (SI)

Metro por segundo (m/s): unidade de velocidade do SI (1 m/s = 3,6 km/h).

Conversão entre km/h e m/s

Como vimos anteriormente, a unidade padrão de velocidade é o m/s. Mas o que utilizamos no nosso dia-a-dia é a unidade km/h, por isso, é importante saber efetuar a conversão entre o km/h e o m/s, que é dada pela seguinte relação:

Sistema CGS de unidades

Centímetro por segundo (cm/s)

Sistema imperial de medidas

Pé por segundo (ft/s)
Milha por hora (mph)
Milha por segundo (mps)

Navegação marítima e Navegação aérea

O nó é uma unidade de medida da velocidade, utilizada na navegação marítima e aérea, equivalente a uma milha náutica por hora.

Aeronáutica

Número de Mach. O Número de Mach (M) é uma medida de velocidade relativa que se define como o quociente entre a velocidade dum objeto e a velocidade do som no meio em que se move dito objeto. É um número adimensional tipicamente usado para descrever a velocidade dos aviões. Mach 1 equivale à velocidade do som; Mach 2 é duas vezes a velocidade do som; e assim sucessivamente. A velocidade do som no ar é de 340 m/s (1224 km/h).

Unidades naturais

Velocidade da luz no vácuo = 299 792 458 m/s (convencionalmente 300 000 km/s). É a maior velocidade que se pode atingir no Universo segundo a Teoria Restrita da Relatividade de Einstein.

Outras unidades

Quilômetro por hora (km/h)
Quilômetro por segundo (km/s)

Ver também

wikcionário

Categoria: Tecnologia Mecânica clássica Grandezas físicas

@@ Linha 40: / Linha 40: @@
 == Unidades de velocidade ==
 {| align=right
-|[[Ficheiro:velocidadereferencial.png|thumb|Velocidade e referencial. No diagrama acima, a velocidade relativa do objecto em relação a uma câmera sobre trilhos, ao lado da trajetória, movendo-se com a mesma rapidez do objecto, é igual a 0 (pois v<sub>1</sub> = v<sub>2</sub>). A câmera, pois, registrará o objecto "parado" em sua frente.]]
+|[[Ficheiro:velocidadereferencial.png|thumb|Velocidade e referencial. No diagrama acima, a velocidade relativa do objeto em relação a uma câmera sobre trilhos, ao lado da trajetória, movendo-se com a mesma rapidez do objeto, é igual a 0 (pois v<sub>1</sub> = v<sub>2</sub>). A câmera, pois, registrará o objeto "parado" em sua frente.]]
 |-
 |[[Ficheiro:velocidadegrafico.png|thumb|Gráfico do tempo ''versus'' deslocamento, que permite a inferência da velocidade escalar.]]
@@ Linha 47: / Linha 47: @@
 === [http://pt.wikipedia.org/wiki/Sistema_Internacional_de_Unidades Sistema Internacional de Unidades] (SI) ===
 * [http://en.wikipedia.org/wiki/Metre_per_second Metro por segundo] (m/s): unidade de velocidade do [http://nl.wikipedia.org/wiki/SI-stelsel SI] (1 m/s = 3,6&nbsp;km/h).
+== Conversão entre km/h e  m/s ==
+Como vimos anteriormente, a unidade padrão de velocidade é o m/s. Mas o que utilizamos no nosso dia-a-dia é a unidade km/h, por isso, é importante saber efetuar a conversão entre o km/h e o m/s, que é dada pela seguinte relação:
 === [http://pt.wikipedia.org/wiki/Sistema_CGS_de_unidades Sistema CGS de unidades] ===
@@ Linha 55: / Linha 59: @@
 * [http://pt.wikipedia.org/wiki/Milha_por_hora Milha por hora] (mph)
 * [http://pt.wikipedia.org/wiki/Milha Milha] por segundo (mps)
 === [http://pt.wikipedia.org/wiki/Navega%C3%A7%C3%A3o_mar%C3%ADtima Navegação marítima] e [http://pt.wikipedia.org/wiki/Navega%C3%A7%C3%A3o_a%C3%A9rea Navegação aérea] ===

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Conteúdo

Velocidade

Equações de velocidade

Movimento Retílineo Uniforme

Movimento Retilíneo Uniformemente Variado

Derivada

Unidades de velocidade

Sistema Internacional de Unidades (SI)

Conversão entre km/h e m/s

Sistema CGS de unidades

Sistema imperial de medidas

Navegação marítima e Navegação aérea

Aeronáutica

Unidades naturais

Outras unidades

Ver também

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Espaços nominais

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