O entendimento do conceito e a aplicação prática da velocidade escalar são as bases da física clássica, englobando todo o conteúdo da cinemática e seus derivados. Portanto, o assunto é importantíssimo para o seu vestibular! Então não perca essa super revisão que a Estratégia Vestibulares preparou para lhe ajudar!
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O que é a velocidade escalar?
Primeiro, para compreender esse assunto, é preciso conhecer a definição de grandeza e as diferenças entre escalares e vetoriais.
Grandeza nada mais é que qualquer elemento, que possa ser medido! Para padronizar essas medições, a comunidade científica estabeleceu unidades básicas contempladas pelo Sistema Internacional de Medidas, ou, simplesmente, SI.
As grandezas escalares são aquelas que apenas o valor numérico é suficiente para resolver o problema em questão. Na linguagem física, define-se que o módulo (valor) basta para determinar a grandeza. Em contrapartida, nas grandezas vetoriais somente o módulo não é capaz de satisfazer a resolução, sendo necessário, também, a direção e o sentido do que está sendo medido.
É importante ressaltar que a direção pode variar entre vertical, horizontal e diagonal, enquanto o sentido seria “da esquerda para a direita” ou de “de cima para baixo”, por exemplo.
Agora que estão claras as diferenças entre os tipos de grandeza, é possível perceber que para responder uma questão sobre velocidade escalar somente o valor numérico é necessário.
Como calcular a velocidade média?
O cálculo da velocidade é algo simples e fácil de ser compreendido, já que pode ser associado ao conceito de “rapidez”. Logo, se eu quiser calcular a velocidade de um carro, ou, “o quão rápido” ele percorreu determinada pista, simplesmente devo dividir o comprimento dessa pista pelo tempo necessário para percorrê-la.
Assim, descreve-se a velocidade como sendo a razão entre a distância percorrida em um determinado intervalo de tempo.
Sobre as unidades de medida: para o SI, a unidade padrão para a velocidade é o metro por segundo, m/s. Contudo, é comum que apareçam outras unidades em provas, como o quilômetro por hora, km/h, ou o centímetro por segundo, cm/s, mas não se preocupe, basta lembrar da seguinte relação:
1 quilômetro equivale a 1.000 metros
1 metro equivale a 100 centímetros
1 hora tem 60 minutos e 1 minuto tem 60 segundos
Sabendo disso, basta substituir e converter na hora de resolver a questão!
Qual a fórmula?
Como vimos que a velocidade é calculada pela razão entre distância e tempo, sendo que uma razão nada mais é que uma divisão, conclui-se que a fórmula da velocidade média é a distância (S) dividida pelo tempo (t):
v= ΔS ÷ Δt
Importante: Para a física, a letra grega Delta (Δ) indica variação, ou seja, o valor final subtraído pelo inicial.
Exemplo: Se um carro está parado no marco 20 km de uma estrada e vai até o marco 90 km da mesma estrada, seu ΔS vai ser a distância final (90 km) menos a distância inicial (20 km), resultando em uma variação do espaço de 70 km.
Já para a variação do tempo, vamos supor que esse carro saiu às 11h do marco 20 km e chegou às 21h no marco 90 km. Dessa forma, seu tempo resultante seria de 21 subtraído por 11, resultando em 10 horas de viagem.
Uma vez calculada a distância e o tempo gasto, é possível aplicar a fórmula da velocidade, sendo v = ΔS ÷ ΔT → v = 70 ÷ 10 → v= 7km/h
Qual a diferença entre velocidade escalar e velocidade média?
Tanto a velocidade escalar quanto a velocidade média são calculadas pela mesma fórmula de espaço dividido pelo tempo.
Porém, ao utilizar os conceitos das grandezas escalares e vetoriais, é possível entender que a velocidade escalar é aquela que necessita apenas do módulo, enquanto a velocidade média seria a interpretação vetorial da grandeza.
No entanto, muitas bancas e autores acabam considerando como sinônimas, o que pode gerar confusão na cabeça do aluno. Mas você, que acompanha o blog da Estratégia Vestibulares, pode ficar tranquilo! O comando da questão vai deixar claro se é preciso responder a direção e o sentido.
Exemplo: Se a questão afirma que um carro percorre uma estrada retilínea em um dado tempo, e pede a velocidade, trata-se da grandeza escalar, uma vez que já foi informado sobre a estrada e não interessa para o problema para onde o carro está indo.
Em contrapartida, se for afirmado que um barco está se deslocando em um rio, é importante saber se está indo em direção à margem, ao curso do rio, contracorrente ou a favor, e assim por diante!
Então é só seguir o comando da questão, saber interpretá-la e lembrar da equação da velocidade!
Lembre-se de que algumas questões podem fornecer a velocidade e pedir o espaço ou o tempo.
Exercícios sobre velocidade escalar
- (2008/FUVEST/1ª FASE) Dirigindo-se a uma cidade próxima, por uma autoestrada plana, um motorista estima seu tempo de viagem, considerando que consiga manter uma velocidade média de 90??/ℎ. Ao ser surpreendido pela chuva, decide reduzir sua velocidade média para 60??/ℎ, permanecendo assim até a chuva parar, quinze minutos mais tarde, quando retoma sua velocidade média inicial. Essa redução temporária aumenta seu tempo de viagem, com relação à estimativa inicial, em:
a) 5 min
b) 7,5 min
c) 10 min
d) 15 min
e) 30 min
Gabarito A
Agora que você já sabe o que é velocidade escalar, não deixe de acompanhar os próximos artigos da Estratégia Vestibulares diariamente, com eles, você aprende conteúdos que podem estar no vestibular!
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