Como Calcular a Velocidade em Metros por Segundo

Coescrito por Grace Imson, MA

Metros por segundo é uma medida de velocidade semelhante a quilômetros por hora . O cálculo fica fácil se você conhecer os valores da distância em metros e do tempo em segundo. É possível usar a equação ${\text{V}}_{{elocidade}}={\frac {{\text{D}}_{{istancia}}}{{\text{t}}_{{empo}}}}$ para calcular a velocidade. Você pode ainda determiná-la interpretando um gráfico cartesiano de distância $\times$ tempo. No entanto, às vezes você terá o valor da velocidade em outras medidas, como milhas por hora . Nesse caso, é preciso calcular uma série de proporções para converter a partir de unidades diferentes até chegar no resultado desejado em metros por segundo .

Método 1

Método 1 de 3:

Calculando a velocidade com distância e tempo conhecidos

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A equação a ser usada é ${\text{V}}_{{elocidade}}={\frac {{\text{D}}_{{istancia}}}{{\text{t}}_{{empo}}}}$ . ^{[1]
X
Fonte de pesquisa} A distância se refere a quão longe alguém ou algo se deslocou e o tempo se refere a quanto demorou até que toda a distância fosse percorrida.
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2
Insira o valor total da distância na equação. Essa informação será dada em metros. No entanto, pode ser necessário calculá-la com dados oferecidos pelo enunciado ou convertê-la de outra unidade, como milhas, pés ou quilômetros.
- Você pode saber, por exemplo, que o Henrique dirigiu seu carro por $48.000$ metros. A fórmula, por ora, estará assim: ${\text{V}}={\frac {48.000}{t}}$
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3
Insira o valor do tempo total na equação. Em alguns casos, esse dado estará presente no enunciado e, em outros, será necessário calculá-lo tendo como base um início e um fim. Determine a diferença entre ambos calculando o tempo total do deslocamento. Nesses casos, você possivelmente terá que efetuar uma conversão de minutos para segundos, multiplicando o valor encontrado por $60$ . ^{[2]
X
Fonte de pesquisa}
- Você talvez saiba, por exemplo, que Henrique começou a dirigir às $18:00$ . Depois de avançar $48.000$ metros, ele chegou em seu destino às $18:30$ . A diferença entre ambos os horários equivale a $30$ minutos. Para determinar esse valor em segundos, calcule $30\times 60=1.800$ . Conclui-se então que Henrique viajou por $1.800$ segundos. A fórmula ficará assim: ${\text{V}}={\frac {48.000}{1.800}}$
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4
Divida a distância pelo tempo. Você obterá um resultado em metros por segundo .
- No exemplo acima, ${\text{V}}={\frac {48.000}{1.800}}=26,67\ {\text{m/s}}$
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Método 2

Método 2 de 3:

Calculando a velocidade usando um gráfico distância/tempo

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Ela é expressa como ${\text{V}}_{{elocidade}}={\frac {{\text{D}}_{{istancia}}}{{\text{t}}_{{empo}}}}$ ^{[3]
X
Fonte de pesquisa}
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2
Faça o gráfico com as variáveis pertinentes. Ele deve ser exibido no formato cartesiano, com ao menos uma reta projetada. Ela representará a distância e o tempo necessário para o deslocamento de algo ou alguém. Se o gráfico tem diversas retas, cada uma delas representará um objeto de estudo individual.
- O primeiro extremo da reta indica quando o objeto ou a pessoa começou a se mover. O segundo, por sua vez, representa quando esse movimento cessou.
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3
Interprete os eixos $x$ e $y$ do gráfico. O eixo $x$ é o eixo horizontal e indica o tempo gasto no deslocamento. O eixo $y$ , por sua vez, é o eixo vertical e representa a distância percorrida. ^{[4]
X
Fonte de pesquisa} Se as unidades no gráfico não estiverem em metros por segundo , será necessário convertê-las depois da estipulação.
- Quanto mais inclinada a reta nesse plano cartesiano, maior a velocidade. ^{[5]
  X
  Fonte de pesquisa}
- Uma reta horizontal demonstra que não houve variação na distância, sugerindo que a velocidade equivale a $0\ {\text{m/s}}$ . ^{[6]
  X
  Fonte de pesquisa}
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4
Calcule a distância percorrida pela pessoa ou pelo objeto. Para isso, encontre a respectiva reta no gráfico e observe o ponto onde termina. Determine aqui a coordenada $y$ movendo o dedo horizontalmente ao longo do eixo, o que estipulará a distância percorrida. ^{[7]
X
Fonte de pesquisa} Se a reta não começa no ponto $(0,0)$ , será necessário determinar a distância subtraindo os valores $y$ de ambas as extremidades.
- Se a reta que representa a distância e o tempo de Henrique começa em $(0,0)$ e termina em $(1.800,48.000)$ , a quantidade de metros percorrida será igual a $48.000$ .
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5
Calcule o tempo gasto no deslocamento da pessoa ou do objeto. Para isso, volte ao ponto onde a reta termina e determine sua coordenada $x$ movendo o dedo verticalmente ao longo do eixo. Isso resultará no tempo necessário para o deslocamento. ^{[8]
X
Fonte de pesquisa}
- Se a reta que representa a distância e o tempo de Henrique termina em $(1.800,48.000)$ , a quantidade de segundos equivalerá a $1.800$ .
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6
Divida a distância pelo tempo. Insira os dois valores na equação e divida um pelo outro a fim de calcular a velocidade. Se as unidades no gráfico forem outras que não metros por segundo , será necessário convertidas para se adequar ao resultado desejado.
- No exemplo, ${\text{V}}={\frac {48.000}{1.800}}=26,67\ {\text{m/s}}$
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Método 3

Método 3 de 3:

Convertendo milhas por hora em metros por segundo

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1
Calcule a velocidade em milhas por hora . Use a equação ${\text{V}}_{{elocidade}}={\frac {{\text{D}}_{{istancia}}}{{\text{t}}_{{empo}}}}$ . ^{[9]
X
Fonte de pesquisa} Preencha as variáveis tomando por base a quantidade de milhas percorridas ao longo de uma hora.
- Se Rebeca, por exemplo, $50$ milhas em $1,25$ horas a uma velocidade constante, deve-se calcular esse valor através de ${\text{V}}={\frac {50\ {\text{mi}}}{1,25\ {\text{h}}}}=40\ {\text{mi/h}}$ . Em forma de proporção, ele seria expresso como ${\frac {40\ {\text{mi}}}{1\ {\text{h}}}}$
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2
Converta milhas por hora em milhas por minuto . Para isso, prepare frações que cancelem a unidade. É necessário multiplicar duas que compartilhem uma delas, mas não a outra. ^{[10]
X
Fonte de pesquisa} Para que uma das unidades seja cancelada, ela deve ser o numerador de uma fração e o denominador de outra. Como há $60$ minutos em uma hora, multiplique a velocidade em milhas por hora pela fração ${\frac {1\ {\text{h}}}{60\ {\text{min}}}}$
- Por exemplo:
  ${\frac {40\;{\text{mi}}}{1\;{\text{h}}}}\times {\frac {1\;{\text{h}}}{60\;{\text{min}}}}$
  
  ${\frac {40\;{\text{mi}}}{1\;{\cancel {{\text{h}}}}}}\times {\frac {1\;{\cancel {{\text{h}}}}}{60\;{\text{min}}}}$
  
  ${\frac {40\times 1\;{\text{mi}}}{1\times 60\;{\text{min}}}}$
  
  ${\frac {40\;{\text{mi}}}{60\;{\text{min}}}}$
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3
Converta milhas por minuto em milhas por segundo . Para isso, basta seguir no mesmo caminho percorrido no passo anterior, multiplicando as duas proporções para cancelar unidades. Há $60$ segundos em um minuto, de modo que a segunda fração será ${\frac {1\ {\text{min}}}{60\ {\text{s}}}}$
- Por exemplo:
  ${\frac {40\ {\text{mi}}}{60\ {\text{min}}}}\times {\frac {1\ {\text{min}}}{60\ {\text{s}}}}$
  
  ${\frac {40\ {\text{mi}}}{60\ {\cancel {{\text{min}}}}}}\times {\frac {1\ {\cancel {{\text{min}}}}}{60\ {\text{s}}}}$
  
  ${\frac {40\times 1\ {\text{mi}}}{60\times 60\ {\text{s}}}}$
  
  ${\frac {40\ {\text{mi}}}{3.600\ {\text{s}}}}$
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4
Converta milhas por segundo em pés por segundo . Em problemas usando o Sistema Imperial, vale lembrar que há $5.280$ pés em uma milha. ^{[11]
X
Fonte de pesquisa} Logo, você multiplicará a proporção de milhas por segundo por ${\frac {5.280\ {\text{ft}}}{1\ {\text{mi}}}}$
- Por exemplo:
  ${\frac {40\ {\text{mi}}}{3.600\ {\text{s}}}}\times {\frac {5.280\ {\text{ft}}}{1\ {\text{mi}}}}$
  
  ${\frac {40\ {\cancel {{\text{mi}}}}}{3.600\ {\text{s}}}}\times {\frac {5.280\ {\text{ft}}}{1\ {\cancel {{\text{mi}}}}}}$
  
  ${\frac {40\times 5.280\ {\text{ft}}}{3.600\times 1\ {\text{s}}}}$
  
  ${\frac {211.200\ {\text{ft}}}{3.600\ {\text{s}}}}$
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5
Converta pés por segundo em metros por segundo . Há $3,28084$ pés em um metro, ^{[12]
X
Fonte de pesquisa} de modo que se multiplicará a proporção em pés por segundo por ${\frac {1\ {\text{m}}}{3,28084\ {\text{ft}}}}$
- Por exemplo:
  ${\frac {211.200\ {\text{ft}}}{3.600\ {\text{s}}}}\times {\frac {1\ {\text{m}}}{3,28084\ {\text{ft}}}}$
  
  ${\frac {211.200\ {\cancel {{\text{ft}}}}}{3.600\ {\text{s}}}}\times {\frac {1\ {\text{m}}}{3,28084\ {\cancel {{\text{ft}}}}}}$
  
  ${\frac {211.200\times 1\ {\text{m}}}{3.600\times 3,28084\ {\text{s}}}}$
  
  ${\frac {211.200\ {\text{m}}}{11.811\ {\text{s}}}}$
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6
Divida o numerador pelo denominador. Como resultado, você obterá a velocidade em metros por segundo .
- No exemplo, ${\frac {211.200}{11.811}}=17,88$ . Por isso, conclui-se que Rebeca dirigiu à velocidade média de $17,88\ {\text{m/s}}$
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Dicas

Velocidade e rapidez são conceitos distintos na física. O primeiro é uma quantidade vetorial que mede a taxa à qual um objeto muda de posição. A segunda, por sua vez, é uma quantidade escalar que mede quão rapidamente um objeto se movimenta. ^{[13]
X
Fonte de pesquisa} Você não calculará velocidade e rapidez da mesma forma, então lembre-se de não confundi-las.

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