Diferença entre velocidade média e velocidade instantânea (com tabela)

Cinemática é o ramo da ciência que lida com a causa do movimento de qualquer objeto. A cinemática também é conhecida como geometria de objetos. É um importante ramo da física. Ele lida com as forças, movimentos, etc., que fazem um objeto se mover, girar, oscilar, etc., de seu lugar.

Velocidade média vs velocidade instantânea

A diferença entre a velocidade média e a velocidade instantânea é que a velocidade média é definida como a distância percorrida pelo objeto em um período de tempo, enquanto a velocidade instantânea é a velocidade exata percorrida pelo objeto ou corpo em um determinado instante de tempo. Ambas as quantidades acima são escalares e medidas com a ajuda de um velocímetro.

A velocidade média é um valor constante e é medida calculando a velocidade de uma viagem ou jornada inteira. Para uma viagem, não é necessário que o corpo ou objeto permaneça na velocidade média. Às vezes, pode ter mais valor do que a velocidade média ou menos valor do que a velocidade média, dependendo do caminho e dos obstáculos.

A velocidade instantânea não é constante para um objeto ou corpo. E é medido com a ajuda do velocímetro instalado no veículo. O velocímetro informa o valor exato exato da velocidade naquele determinado instante de tempo. O valor da velocidade instantânea é maior ou igual a zero. Além disso, a velocidade instantânea é uma quantidade escalar.

Tabela de comparação entre velocidade média e velocidade instantânea

Parâmetros de comparaçãoVelocidade médiaVelocidade instantânea
Definição É definido como a distância total percorrida dividida pelo tempo total decorrido.É definido como a velocidade em um determinado instante de tempo.
Fórmula Distância total / tempo totalA distância naquele instante / Tempo naquele instante
Significado Medida calculando a velocidade de uma viagem inteiraMedido com a ajuda de um velocímetro
Constante É constanteNão é constante
ExemploUma bicicleta viajando a uma velocidade de 40 milhas / hora; portanto, a velocidade média é de 40 milhas em uma hora.Uma bicicleta viajando a uma determinada velocidade em um instante de tempo pode ser dada por um velocímetro.

O que é velocidade média?

Pode ser definida como a distância total percorrida pelo objeto ou corpo dividido pelo tempo total decorrido. A fórmula para calcular a velocidade média é dada abaixo -

Velocidade média = distância total percorrida pelo objeto / tempo total gasto pelo objeto.

Também pode ser medido calculando a velocidade de toda a viagem ou viagem. Acredita-se que a velocidade média de um objeto ou corpo seja constante.

Ao viajar em um veículo, é muito difícil mantê-lo em um valor constante ou uniforme devido à estrutura irregular dos freios da estrada que precisou ser acionada, o que reduz a velocidade do veículo. Assim, a velocidade do corpo geralmente não é constante, e a distância percorrida dividida pelo tempo nos dá a velocidade média do objeto ou corpo durante esse tempo.

Considere o exemplo dado - Se um corpo ou objeto viaja uma distância de 100 km em 4 horas, a velocidade média é de 25 km / hora. Isso não significa que o corpo está se movendo na mesma velocidade ao longo da jornada. Quando a estrada é reta, plana e livre, a velocidade do veículo pode estar acima da velocidade média, mas em uma estrada curva, em colinas ou em uma área movimentada, a velocidade pode ser mais lenta do que o valor da velocidade média.

O que é velocidade instantânea?

A velocidade instantânea pode ser definida como a velocidade de um corpo ou objeto em um determinado instante no tempo. A fórmula para calcular a velocidade instantânea é dada abaixo -

Velocidade Instantânea = A distância em um instante / Tempo naquele instante

A velocidade instantânea pode ser medida com a ajuda de um velocímetro e acredita-se que nunca seja constante. A velocidade instantânea de um objeto ou corpo é sempre maior ou igual a zero. É considerada uma grandeza escalar porque não possui uma direção de movimento específica.

Para um movimento uniforme, a velocidade instantânea é considerada um valor constante. Mas, para um determinado tempo, a velocidade instantânea é a magnitude da velocidade instantânea naquele momento. É um limite da velocidade média, pois o intervalo de tempo torna-se muito pequeno.

Principais diferenças entre velocidade média e velocidade instantânea

  1. A velocidade média de um objeto ou corpo é definida como a distância total percorrida pelo objeto ou corpo dividido pelo tempo total decorrido, enquanto a velocidade instantânea de um objeto ou corpo pode ser definida como a velocidade de um objeto ou de um corpo em um determinado instante de tempo. 
  2. A fórmula para calcular a velocidade média matematicamente é Distância total percorrida pelo objeto ou corpo / Tempo total percorrido pelo corpo ou objeto, enquanto a fórmula usada para calcular a velocidade instantânea matematicamente é a distância em um determinado tempo / Tempo naquele instante.
  3. A velocidade média do objeto pode ser medida calculando a velocidade de toda a viagem, enquanto um velocímetro ajuda a calcular a velocidade instantânea de um determinado objeto ou corpo. 
  4. A velocidade média de um objeto é constante, enquanto a velocidade instantânea de um objeto não é constante.
  5. Um exemplo de Velocidade Média é que quando uma pessoa está se movendo a uma velocidade constante de 50 milhas / hora, visto que a velocidade média é a taxa de variação da velocidade em relação ao tempo, portanto, não há variação na velocidade; portanto, a velocidade média é de 30 milhas por hora, considerando um exemplo para velocidade instantânea é que a velocidade do objeto durante a viagem muda em relação ao tempo instantâneo, portanto, varia e pode ser medida pelo velocímetro. 

Conclusão

Como a cinemática lida com a causa do movimento em um objeto ou corpo, os dois movimentos relacionados a ela são a velocidade média e a velocidade instantânea. A velocidade média de um determinado objeto é a distância total percorrida dividida pelo tempo total gasto. À medida que o intervalo de tempo da viagem chega a zero, a distância percorrida ao longo da viagem também atinge o valor zero.

Em palavras não sofisticadas, pode ser declarado como a velocidade instantânea é considerada a magnitude da velocidade instantânea naquele determinado dado ou tempo especificado. A magnitude da velocidade instantânea pode ser iniciada refletindo o valor absoluto da velocidade instantânea. Além disso, o valor da velocidade instantânea é sempre positivo. A inclinação do gráfico posição versus tempo em um momento específico fornece o valor da velocidade instantânea naquele momento.

Referências

  1. https://ascelibrary.org/doi/abs/10.1061/(ASCE)0733-947X(2002)128:2(182)
  2. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/148453
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