Velocidade escalar média

A velocidade pode ser definida como a medida da rapidez em que um determinado objeto movimenta-se. A sua determinação depende basicamente da razão entre uma distância percorrida e o tempo gasto.

O que é velocidade escalar média?

A chamada velocidade escalar média é resultado da razão entre o espaço total percorrido e o tempo total gasto no percurso. Ela não deve ser confundida com a chamada velocidade vetorial média, que não contabiliza o espaço total percorrido, mas, sim, a distância em linha reta entre o ponto de partida e o ponto de chagada. Em outras palavras, podemos dizer que a velocidade vetorial média envolve o deslocamento da partícula, e a velocidade escalar média envolve a distância total percorrida por ela.

Observe o recorte a seguir em que estão indicados os possíveis percursos entre as cidades de Goiânia (GO) e Belo Horizonte (MG). As linhas azul e amarela indicam o percurso feito por terra e a linha vermelha mostra o percurso feito pelo ar.

Percursos possíveis entre Goiânia e Belo Horizonte. (Imagem retirada do Google Maps)

Para diferenciar velocidade vetorial média de velocidade escalar média, vamos assumir que o tempo gasto nos três percursos seja o mesmo para três móveis diferentes e que a linha vermelha seja a reta que liga Goiânia a Belo Horizonte. Sendo assim, a velocidade média seria determinada pela razão entre o espaço representado pela linha vermelha (deslocamento) e o tempo gasto, e a velocidade escalar média seria determinada pela razão do espaço total percorrido nas linhas azul ou amarela pelo mesmo intervalo de tempo.

A velocidade vetorial média é uma grandeza vetorial e possui módulo, direção e sentido. Já a velocidade escalar média indica apenas o módulo da velocidade, sendo desprovida de qualquer informação de direção e sentido. A velocidade indicada em um velocímetro é escalar, pois não indica direções, mas somente um valor numérico.

Podemos dizer, então, que a velocidade escalar média é resultado da divisão entre todo o espaço percorrido entre dois pontos e o tempo gasto:

V_EM = Velocidade escalar média;

d = distância total percorrida;

Δt = intervalo de tempo.

• Unidade de medida

A unidade de medida para velocidade adotada pelo Sistema Internacional de Unidades é o metro por segundo (m/s), mas existem outras unidades utilizadas em nosso cotidiano, e a principal delas é o km/h. O esquema a seguir mostra como é feita a conversão de valores escritos em km/h para valores em m/s e vice-versa.

• Velocidade escalar instantânea

A chamada velocidade escalar instantânea é fruto da razão entre uma distância percorrida e um tempo muito próximo de zero, de modo que a velocidade calculada é a de um instante muito específico. À medida que o tempo diminui, a velocidade aproxima-se de um valor máximo, um valor limite.

Por Joab Silas
Graduado em Física