Velocidade e aceleração descrevem movimento, mas há uma diferença importante entre as duas. Se você está estudando física no ensino médio ou superior, é essencial entender as diferenças entre elas. Compreender o que significa velocidade leva a entender o que significa aceleração porque, enquanto velocidade é a taxa de mudança de posição, aceleração é a taxa de mudança de velocidade. Se você estiver viajando em um ritmo constante, você tem velocidade, mas não aceleração, mas se você estiver viajando e seu ritmo está mudando, você tem velocidade e aceleração.

TL; DR (Muito Longo; Não t Leia)

Velocidade é a taxa de mudança de posição em relação ao tempo, enquanto aceleração é a taxa de mudança de velocidade. Ambas são quantidades vetoriais (e também possuem uma direção especificada), mas as unidades de velocidade são metros por segundo, enquanto as unidades de aceleração são metros por segundo ao quadrado.
O que é velocidade?

A taxa de A mudança de posição com o tempo define sua velocidade. Na linguagem cotidiana, velocidade significa o mesmo que velocidade. No entanto, na física, há uma distinção importante entre os dois termos. A velocidade é uma quantidade "escalar" e é medida em unidades de distância /tempo, portanto em metros por segundo ou milhas por hora. A velocidade é uma quantidade "vetorial", portanto, possui uma magnitude (a velocidade) e uma direção. Tecnicamente, dizer que você está viajando a 5 metros por segundo é uma velocidade e dizer que você está viajando a 5 metros por segundo em direção ao norte é uma velocidade, porque o último também tem uma direção.

A fórmula para velocidade é:

Velocidade \u003d distância percorrida ÷ tempo gasto

Na linguagem do cálculo, pode ser definida com mais precisão como a taxa de mudança de posição em relação a tempo e, portanto, é dado pela derivada da equação da posição em relação ao tempo.
O que é aceleração?

Aceleração é a taxa de mudança de velocidade com o tempo. Assim como a velocidade, essa é uma quantidade vetorial que possui uma direção e uma magnitude. Um aumento na velocidade é comumente chamado de aceleração, enquanto uma diminuição na velocidade é às vezes denominada desaceleração. Tecnicamente, como a velocidade inclui uma direção e uma velocidade, uma mudança de direção a uma velocidade constante ainda é considerada aceleração. A aceleração pode ser definida simplesmente como:

Aceleração \u003d alteração na velocidade ÷ tempo necessário para a velocidade mudar

A aceleração tem unidades de distância /tempo ao quadrado - por exemplo, metros /segundo ^2.

Na linguagem do cálculo, isso é definido com mais precisão como a taxa de mudança de velocidade em relação ao tempo, portanto, é encontrada tomando a derivada da expressão para velocidade em relação ao tempo. Como alternativa, você pode encontrá-lo usando a segunda derivada da expressão para posição em relação ao tempo.
Aceleração constante x velocidade constante

Viajar com velocidade constante significa que você está na mesma velocidade Se você tem uma velocidade constante, isso significa que você tem aceleração zero. Você pode imaginar isso como dirigindo por uma estrada reta, mas mantendo o velocímetro no mesmo valor.

Uma aceleração constante é bem diferente. Se você viaja com uma aceleração constante, sua velocidade está sempre mudando, mas está mudando em uma quantidade consistente a cada segundo. A aceleração devido à gravidade na Terra tem o valor constante de 9,8 m /s2, então você pode imaginar isso como largar algo de um arranha-céu. A velocidade começa baixa, mas aumenta em 9,8 m /s por cada segundo em que está caindo sob a gravidade.
Aceleração e Segunda Lei de Newton

A aceleração, em vez da velocidade, é parte essencial da segunda lei de Newton. movimento. A equação é F
\u003d ma
, onde F
representa força, m
é massa e a
é a aceleração. Por causa do vínculo entre velocidade e aceleração, você também pode escrever isso como força \u003d massa × a taxa de variação da velocidade
. No entanto, a aceleração é a principal característica aqui, não a velocidade.
Velocidade e momento

A equação do momento usa velocidade em vez de aceleração. Momento é p
\u003d mv
, onde p
é momento, m
é massa e v
é velocidade. Na segunda lei de Newton, a aceleração multiplicada pela massa dá força, enquanto que quando a velocidade é multiplicada pela massa, isso dá o momento. Suas definições são diferentes, e isso mostra como essas diferenças levam a equações distintas na prática.