A cinemática é a área da física que estuda os movimentos dos corpos sem levar em conta as causas que os provocam. Ela pode ser divida em duas partes: cinemática escalar e vetorial.
Na cinemática escalar, leva-se em consideração apenas o valor numérico da velocidade, sem se preocupar com sua direção. Enquanto na vetorial todas as características da velocidade (valor numérico, direção e sentido) são levadas em conta.
Neste resumo, você vai aprender o que é velocidade escalar em suas duas formas: média e instantânea. Para facilitar seus estudos, todas as explicações contam com fórmulas e exemplos do cotidiano. Aproveite!
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- O que é velocidade?
- O que é velocidade escalar média?
- O que é velocidade escalar instantânea?
- Como a cinemática é cobrada no Enem?
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O que é velocidade?
Aposto que você já parou para pensar o que é velocidade. A primeira coisa que vem à cabeça quando pensamos no assunto, é associar a velocidade com a rapidez.
Nessa visão, quanto maior a velocidade de um carro, mais rápido ele se movimenta e, portanto, maior será a distância percorrida por ele em determinado intervalo de tempo.
No entanto, essa ideia remete somente ao valor numérico da velocidade, aquele que aparece no velocímetro dos automóveis.
Ou seja, se um carro sai de uma cidade com o velocímetro sempre marcando 60 km/h, não podemos afirmar com segurança, que após duas horas, o carro vai estar a 120 km do ponto de partida.
O velocímetro indica o valor numérico da velocidade em determinado instante (velocidade instantânea) mas não leva em consideração para onde o veículo se movimenta, isto é, a direção e o sentido do movimento.
Tanto a velocidade média quanto a velocidade escalar média encontram o valor médio da velocidade durante o percurso em que ocorreu uma variação da velocidade, ou seja, um trajeto que teve aceleração.
Entretanto, a diferença entre as duas grandezas é que a velocidade média é vetorial, precisa do módulo (valor), da direção e do sentido do movimento.
Já a velocidade escalar média é uma grandeza escalar, em que precisamos apenas de seu valor e desconsideramos a direção e o sentido.
Quer aprender mais sobre o assunto? Leia nosso resumo completo sobre Cinemática!
O que é velocidade escalar média?
Para entender na prática que é velocidade escalar média, vejamos o seguinte exemplo: uma moto parte às 7h do km 50 de uma rodovia, e às 10h, ela se encontra no km 110.
Baseado nessas informações, podemos dizer que o deslocamento da moto foi de 60 km (110 km – 50 km) em um intervalo de tempo de 3 horas (10h – 7h).
110 km – 50 km/10h – 7h = 60 km/3h = 20 km/h
Assim, é possível afirmar que a moto se deslocou, em média, 20 km a cada hora. Ou seja, 20 km/h é o valor da velocidade escalar média.
Note que, para calcular a velocidade escalar média, não consideramos o que se passou com a moto durante essas três horas de percurso. Pois para o cálculo da velocidade escalar média apenas o deslocamento escalar e o intervalo de tempo interessam.
Nesse sentido, chegamos à seguinte fórmula para calcular a velocidade escalar média:
Vm = ΔS/Δt
Em que a velocidade escalar média (Vm) é dada pela relação entre o deslocamento escalar (S) e o intervalo de tempo (t).
É importante ressaltar que no Sistema Internacional de Unidades (SI), a unidade da velocidade é o metro por segundo (m/s), contudo, no cotidiano é comum utilizarmos como unidade o quilômetro por hora (km/h).
Como 1 km = 1000m e 1h = 3600s, para transformar o valor da velocidade de m/s para km/h devemos multiplicar por 3,6, e para transformar de km/h para m/s, dividimos por 3,6. Veja alguns exemplos:
20 m/s → 20 3,6 = 72 km/h
90 km/h → 90 3,6 = 25 m/s
O que é velocidade escalar instantânea?
Além de entender o que é velocidade escalar média, também é importante ter uma noção sobre a velocidade escalar instantânea.
A velocidade escalar instantânea de um ponto material em um instante, pode ser definida como a velocidade escalar média em um intervalo de tempo muito pequeno.
Podemos expressá-la matematicamente por meio da seguinte fórmula:
Vm = ΔS/Δt pequeno
Como já citado, a indicação de velocidade no velocímetro de automóveis é um exemplo de velocidade escalar instantânea, pois marca a velocidade do corpo em determinado instante.
Esperamos ter contribuído com seus estudos com este resumo.
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Como a cinemática é cobrada no Enem?
A Cinemática é o assunto de Física que conta com mais questões na prova de Ciências da Natureza. Só para se ter uma ideia, cada edição tem pelo menos 3 questões envolvendo conceitos relacionados ao movimento.
Essas questões podem ser tanto teóricas, cobrando os assuntos de maneira mais conceitual, quanto práticas (a grande maioria) exigindo o emprego de fórmulas e cálculos para sua resolução.
Por esse motivo, praticar com questões de provas anteriores é uma ótima pedida para mandar bem no Enem e garantir uma boa nota.
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Obrigada por ler nosso texto até o final!
