Velocidade em física significa a velocidade de movimento de qualquer objeto (ponto material) no espaço. Este valor é diferente: linear, angular, médio, cósmico e até superluminal. Entre todas as variedades existentes também inclui velocidade instantânea. Qual é esse valor, qual é sua fórmula e quais ações são necessárias para calculá-lo - é exatamente isso que será discutido em nosso artigo.
Velocidade instantânea: essência e conceito
Mesmo um aluno do ensino fundamental sabe como determinar a velocidade de um objeto que se move em linha reta: basta dividir a distância percorrida pelo tempo gasto em tal movimento. No entanto, vale lembrar que o resultado obtido dessa forma nos permite julgar o valor médio. Se um objeto se move de forma desigual, em certas seções de seu caminho, a velocidade do movimento pode variar acentuadamente. Portanto, às vezes um valor comovelocidade instantânea. Ele permite que você julgue a velocidade do movimento de um ponto material em qualquer momento do movimento.
Velocidade instantânea: fórmula de cálculo
Este parâmetro é igual ao limite (denominado limite, abreviado como lim) da razão do deslocamento (diferença de coordenada) para o intervalo de tempo durante o qual esta mudança ocorreu, desde que este intervalo de tempo tenda a chegar a zero. Esta definição pode ser escrita como a seguinte fórmula:
v=Δs/Δt como Δt → 0 ou mais v=lim Δt→0 (Δs/Δt)
Observe que a velocidade instantânea é uma grandeza vetorial. Se o movimento ocorre em linha reta, ele muda apenas em magnitude e a direção permanece constante. Caso contrário, o vetor velocidade instantânea é direcionado tangencialmente à trajetória do movimento em cada ponto considerado. Qual é o significado deste indicador? A velocidade instantânea permite descobrir qual movimento o objeto realizará por unidade de tempo, se a partir do momento considerado ele se move de maneira uniforme e retilínea.
Dicas
No caso de movimento uniforme, não há dificuldades: você só precisa encontrar a razão entre a distância e o tempo em que foi superado pelo objeto. Neste caso, a velocidade média e instantânea do corpo são iguais. Se o movimento não for constante, neste caso é necessário descobrir a magnitude da aceleração e determinar a velocidade instantânea em cada momento específico. Para o movimento vertical, o efeito da aceleração deve ser levado em consideração.queda livre. A velocidade instantânea de um carro pode ser determinada usando um radar ou velocímetro. Deve-se ter em mente que o movimento em algumas seções do caminho pode ter um valor negativo.
Para encontrar a aceleração, você pode usar o acelerômetro ou fazer uma função de movimento e usar a fórmula v=v0+a•t. Se o movimento começa a partir de um estado de repouso, então v0=0. Ao calcular, é necessário levar em consideração o fato de que quando o corpo desacelera (diminui a velocidade), a aceleração será com um sinal de menos. Se um objeto está em queda livre, a velocidade instantânea de seu movimento é calculada pela fórmula v=g•t. Neste caso, a velocidade inicial também é 0.
