O que é e como aplicar a Velocidade Escalar Média

O movimento e o repouso dos corpos são estudados pela cinética, uma parte da mecânica que, por sua vez, é uma das ramificações da física. Esse tipo de estudo normalmente toma como base um corpo material, desconsiderando seu peso e suas medidas, para se preocupar apenas com o movimento ou o repouso em si.

Além disso, os estudos da cinética também não levam em conta os fatores que motivam o movimento, eles são abordados por um outro campo do conhecimento físico que é a dinâmica.

Tempo, distância, referencial e trajetória são algumas das variáveis envolvidas nos cálculos e estudos sobre movimento e repouso. E outro elemento de extrema importância, cujos detalhes você saberá agora é a popular velocidade escalar média.

O que é a velocidade escalar média?

Em física, existem vários tipos de velocidade: a velocidade instantânea, a velocidade vetorial e a velocidade escalar média. O que muda de uma para a outra é, principalmente, o contexto de utilização. Dependendo do objetivo de um estudo ou de um cálculo, é preciso saber que tipo de velocidade está envolvida.

O conceito de velocidade escalar média é muito simples e fácil de ser compreendido: trata-se da relação entre o deslocamento de espaço e a variação de tempo. Ou seja, para obter o seu valor é preciso dividir a distância percorrida pelo tempo gasto para percorrê-la.

Vamos usar um exemplo para compreender melhor: supondo que você esteja viajando de carro e passe pelo quilômetro 100 de uma rodovia, quatro horas de viagem depois, você está no quilômetro 480. Então, qual foi a velocidade escalar média? Primeiro é preciso saber qual foi a distância que você percorreu: 480 – 100 = 380 km. E qual foi o tempo necessário para isso? 4 horas. Portanto, a velocidade é dada por 380/4 = 95 km/h.

A unidade de medida de velocidade que mais aparece em nosso dia a dia é justamente o km/h. Afinal, é ele que está presente nas placas de trânsito, por exemplo. Não há nenhum problema em dar o valor da velocidade em km/h ou em outras unidades, mas, é importante saber que, de acordo com o Sistema Internacional de Unidades, a unidade de medida oficial da velocidade é m/s (metros por segundo).

Por isso, é comum que, quando você realiza um exercício para calcular a velocidade escalar média em uma prova, por exemplo, as alternativas de resposta estejam em m/s, mesmo que o enunciado da questão esteja em km/h.

O contrário também é válido, ou seja, se a sua intenção for transformar m/s em km/h, basta multiplicar o valor por 3,6.

Portanto, no exemplo que vimos anteriormente, em que a pessoa viajava a uma velocidade de 95 km/h, como ficaria em m/s? 95/3,6 = 26,3 m/s. Viu só, não há segredo algum!

Interpretando esse conceito

Vamos usar novamente o exemplo de uma viagem. Supondo que em uma viagem sua, você tenha percorrido uma determinada rodovia com velocidade escalar média de 80 km/h. Por coincidência, a velocidade máxima permitida aos motoristas nessa estrada é de justamente 80 km/h.

Então, ao chegar ao seu destino, você fez o cálculo para descobrir a velocidade média com a qual trafegou na rodovia e se sentiu aliviado! Como andou a 80 Km/h e até esse valor é permitido pela legislação, você acredita que não será multado. Mas será que isso está certo?

Não, não está. Esse conceito de velocidade que estamos trabalhando aqui, realmente corresponde a uma média da velocidade com a qual todo aquele trecho foi percorrido. Mas, é muito provável que em alguns momentos seu veículo tenha andado com uma velocidade superior a 80 km/h e, em outros, inferior, para que a média resultasse nesse número.

E por ter trafegado com velocidade acima da permitida, infelizmente é bem provável que você seja surpreendido por uma multa.

É por isso que existe também o conceito de velocidade escalar instantânea, que tem como objetivo calcular a velocidade dentro de um espaço pequeno bem maior, utilizando o princípio matemático do limite. No exemplo dado, certamente em alguns trechos da rodovia essa velocidade instantânea do veículo superou os 80 km/h.

A velocidade escalar média pode ser um número negativo? Sim, e isso tem um significado dentro da física. Quando a velocidade é representada por um valor menor do que zero, quer dizer que aquele corpo se movimentou contra a orientação da trajetória, ou seja, é como se tivesse voltado.

Se uma trajetória tem o sentido que vai de São Paulo para o Rio de Janeiro, por exemplo, ao ir em direção ao estado fluminense, a sua velocidade será um número positivo. No entanto, quando voltar, a velocidade será negativa porque o deslocamento foi negativo.