Aula - Velocidade instantânea 1.

Para medir a rapidez com que um objeto muda a sua posição escolhemos uma grandeza física vetorial chamada velocidade média.

Velocidade média é definida como a razão entre o deslocamento do objeto entre dois pontos da trajetória e o intervalo de tempo gasto para realiza-lo.  Reveja aqui a definição do vetor deslocamento e aqui a do vetor velocidade média.

Imagine-se dirigindo um carro. Quando olha para o velocímetro você obtém o módulo da velocidade. Olhe novamente. Você certamente obtém um valor diferente do anterior. O ponteiro do velocímetro está indicando um valor diferente a cada instante. Isto não é parecido com a velocidade média.

A velocidade medida pelo velocímetro do carro é chamada velocidade instantânea. Este conceito parece misterioso. Afinal, como medir a rapidez do deslocamento de um objeto num instante do tempo?

Isto não é o que parece. A velocidade instantânea nada mais é que uma velocidade média metida a besta. É somente uma velocidade média medida num intervalo de tempo bem pequeno. Faz pose de misteriosa, mas, é só pose. Reveja a definição de velocidade instantânea  aqui.

Vamos analisar este conceito de perto. Abra a animação. Clique no botão "increase". Você terá a tela abaixo. Nela um objeto move-se numa trajetória circular, no sentido anti-horário, da posição marcada pela bola vermelha à posição marcada com a bola azul.

Um objeto numa trajetória circular.

Continue clicando. A cada clique o intervalo de tempo cresce de um décimo. Chegue até um intervalo de tempo de 6 unidades. Neste caso, observe a imagem acima, a seta vermelha representa o vetor deslocamento e a seta azul o vetor velocidade média.

Na parte inferior será calculado o intervalo de tempo ( delta t ), o módulo do deslocamento ( delta r ) e, por último, o módulo da velocidade média.

Vá clicando no botão "decrease". O intervalo de tempo vai diminuindo e, proporcionalmente, o módulo do deslocamento também. Observe os valores do módulo da velocidade média. Lembre-se ele é o resultado da divisão do deslocamento pelo intervalo de tempo.

Embora os valores de "delta r" e de "delta t" sejam cada vez menores, se aproximando de zero, o valor da velocidade média se aproxima de um valor limite diferente de zero.

Quando os valores de "delta t"  for suficientemente pequeno passamos a chamar esse valor limite de velocidade instantânea do objeto naquele ponto da trajetória.

Abra a animação. Note que a seta que representa o vetor velocidade instantânea tem a direção da reta tangente à trajetória no ponto e o mesmo sentido do vetor deslocamento..

Universidade de Mount Allison.
Departamento de Física.
Applet criado por: B.Surendranath Reddy.
Em General Physics Java Applets.


Imagem: Poema visual: Velocidade.
Via: meuspoemasnossosproblemas.blogspot.com