VELOCIDADE MÉDIA E VELOCIDADE INSTANTÂNEA

 Quando você vem por uma rua em um veículo, ao olhar o velocímetro você perceberá diferentes valores da velocidade ao longo do trajeto. Quando o valor indicado no velocímetro é baixo você demora mais para percorrer um trecho da rua. À medida que se aumenta o valor você percorre o trecho mais rapidamente. Ora, podemos dizer, então, que a velocidade é uma medida da rapidez com que um objeto se desloca.

Vamos supor que você esteja parado em um determinado ponto de uma pista de corrida e que de repente dois carros entrem simultaneamente no trecho em que você se encontra. Ao carro que passar primeiro por você podemos atribuir-lhe maior velocidade? Bem, durante o trajeto, nada impede que o veículo que passou por último tenha, em alguns instantes, alcançado uma velocidade maior que o outro. Isso poderia ser constatado claramente se tivéssemos visto os velocímetros de ambos. Então, se a velocidade é uma medida da rapidez com que um objeto se desloca, podemos afirmar que, na média, o veículo que chegou primeiro até você teve maior velocidade que o outro.

Conceituamos, assim, velocidade média como sendo a razão entre a distância que o objeto percorre e o tempo que ele gastou para percorrer, que podemos expressar pela seguinte fórmula:

vm = d / D t

onde vm é a velocidade média, d é a distância percorrida pelo objeto e t é o tempo que o objeto gastou durante o percurso. Desta forma, para um dado valor fixo de d, quanto menor for o valor de t maior será a velocidade média, ou seja, quanto menos tempo eu gastar para percorrer a distância d, maior será a minha velocidade média.

Vamos ver um exemplo: suponha que você tenha ido fazer uma pequena viagem para uma cidade que está a 210 Km da sua, e que nessa viagem você tenha gasto 2 horas para chegar até lá. É claro que durante o percurso o carro ou ônibus que você estava desenvolveu diversas velocidades diferentes, mas a sua velocidade média foi de:

vm = 210 Km / 2 h è 105 Km/h

Isso é equivalente a se dizer que o veículo deslocou-se durante todo o trajeto a uma velocidade constante de 105 Km/h.

Um amigo seu fez a mesma viagem, só que gastou 3 horas. Qual foi a velocidade média dele?

Agora que já conhecemos o conceito de velocidade média podemos voltar à nossa pergunta inicial. Qual é mesmo?

"Como poderia alguém parado do lado de fora do veículo saber com que velocidade ele se encontra em um determinado ponto da rua se essa pessoa não está vendo o velocímetro?"

A velocidade a que se refere a nossa pergunta é denominada de velocidade instantânea, e é aquela que o velocímetro indica.

Bem, vamos voltar para a nossa pista de corrida e observar apenas um dos carros que acabou de entrar nela. Se você medir a distância do começo da pista até onde você está e dividir este valor pelo tempo que o carro gastou para percorrê-lo, estaremos calculando a velocidade média do carro naquele percurso. Mas não é isso que nos interessa. Deseja-se saber a velocidade instantânea do carro exatamente no local em que você está.

Que tal, então, fazer duas marcas no chão, bem próximo de você, de forma que elas estejam a uma distância de 10 metros uma da outra?

No momento em que o veículo passar o seu pneu dianteiro sobre a primeira marca você liga o cronômetro do seu relógio e assim que ele passar com o pneu dianteiro na segunda marca você desliga o cronômetro. A velocidade média nesse percurso será igual à divisão de 10 metros pelo tempo que você obteve no seu cronômetro.

Vamos, agora, diminuir a distância e medir o tempo para o próximo carro que passar. Continuaremos calculando a velocidade média no percurso estabelecido. Mas à medida que diminuímos a distância entre as duas marcas, estaremos chegando cada vez mais próximo da velocidade instantânea do veículo, ou seja, a velocidade instantânea é uma medida limite da velocidade média.

Você já pode concluir como funcionam os dispositivos que identificam a velocidade dos carros no trânsito.


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