Velocidade escalar média
Velocidade escalar média é a razão entre a distância percorrida por um móvel e o intervalo de tempo em que ele percorreu tal distância. A velocidade escalar média é considerada uma grandeza escalar, sendo também conhecida como rapidez, uma vez que só se leva em conta a taxa com que certo espaço é percorrido.
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Fórmula da velocidade escalar média
A fórmula da velocidade escalar média é a razão entre a distância percorrida e o intervalo de tempo, observe:
v – velocidade escalar média
d – distância percorrida
t – intervalo de tempo
Durante a resolução de exercícios que envolvam o cálculo da velocidade escalar média, é importante que prestemos atenção às unidades utilizadas. De acordo com o sistema internacional de unidades, a velocidade é expressa na unidade de metros por segundo (m/s), logo, a distância percorrida deve ser expressa em metros (m), e o tempo, em segundos (s). Entretanto, é comum expressarmos a velocidade em unidades usuais, como o quilômetro por hora (km/h). Se esse for o caso, é possível converter m/s em km/h, ou vice-versa, usando a seguinte regra:
Velocidade escalar média e velocidade média
A principal diferença entre a velocidade escalar média e a velocidade média é que, nesta última, considera-se o deslocamento, que é uma grandeza vetorial determinada pela diferença entre as posições final e inicial de um móvel. A fórmula da velocidade média está representada na figura a seguir, observe:
v – velocidade média
ΔS – deslocamento
Δt – intervalo de tempo
O deslocamento de um móvel pode ser nulo no caso em que ele se mova e volte para a posição inicial, no entanto, o espaço percorrido por ele jamais será nulo.
Exercícios sobre velocidade escalar média
Questão 1) Considere que Roberto, em suas caminhadas de 2000 m para manter o seu condicionamento físico, desenvolva uma velocidade média de 5 km/h. O tempo gasto para percorrer essa distância é de:
a) 12 min
b) 20 min
c) 24 min
d) 36 min
e) 40 min
Gabarito: Letra C
Resolução:
Primeiramente, vamos transformar a distância percorrida em km. Em seguida, podemos fazer o cálculo do tempo, confira:
No final do cálculo, multiplicamos o tempo, que estava em horas, por 60, para transformá-lo em minutos.
Questão 2) (UFPR) A utilização de receptores GPS é cada vez mais frequente em veículos. O princípio de funcionamento desse instrumento é baseado no intervalo de tempo de propagação de sinais, por meio de ondas eletromagnéticas, desde os satélites até os receptores GPS. Considerando a velocidade de propagação da onda eletromagnética como sendo de 300.000 km/s e que, em determinado instante, um dos satélites encontra-se a 30.000 km de distância do receptor, qual é o tempo de propagação da onda eletromagnética emitida por esse satélite GPS até o receptor?
a) 10 s
b) 1 s
c) 0,1 s
d) 0,01 s
e) 1 ms
Gabarito: Letra C
Resolução:
O exercício pede que calculemos o tempo em que a onda eletromagnética se propaga. Para tanto, utilizaremos a fórmula da velocidade escalar média, confira:
Questão 3) (UEA) Com aproximadamente 6500 km de comprimento, o rio Amazonas disputa com o rio Nilo o título de rio mais extenso do planeta. Suponha que uma gota de água que percorra o rio Amazonas possua velocidade igual a 18 km/h e que essa velocidade se mantenha constante durante todo o percurso. Nessas condições, o tempo aproximado, em dias, que essa gota levaria para percorrer toda a extensão do rio é:
a) 20
b) 35
c) 25
d) 30
e) 15
Gabarito: Letra E
Resolução:
Vamos determinar a quantidade de horas necessárias para que a gota atravesse toda a extensão do rio Amazonas: