A velocidade é freqüentemente usada de forma intercambiável com a quantidade escalar de velocidade, mas os dois termos têm diferenças distintas. A velocidade mede a distância percorrida por unidade de tempo e ignora a direção percorrida. A velocidade, no entanto, é uma grandeza vetorial que considera a mudança de posição ao longo do tempo (magnitude) e oferece uma direção de movimento. Em linha reta sem reverter o rumo, velocidade e velocidade são equivalentes, mas o mundo real raramente é tão bom. Pense em uma pista de corrida de circunferência de 1 milha. Quando um carro cruza a linha de chegada após 500 voltas e duas horas, ele percorreu 500 milhas a uma velocidade média de 250 milhas por hora. No entanto, como o carro terminou em seu ponto de partida original, a magnitude de sua velocidade média é zero.

Calculando a velocidade em linha reta

Meça a alteração na posição. Em uma linha reta com uma direção singular, esta é simplesmente a distância percorrida. Por exemplo, se você constantemente dirigiu para o norte de sua casa por 10 milhas, o deslocamento é de 10 milhas. Se você fizesse um curso em ziguezague para chegar ao mesmo destino, a distância percorrida seria maior, mas o deslocamento ainda seria de 10 milhas. Portanto, tenha cuidado para medir a distância em linha reta entre dois pontos ao calcular a magnitude da velocidade.

Meça a mudança no tempo. No exemplo, se você saiu de casa às duas da tarde e chegou ao seu destino às 14:30, demorou 30 minutos ou 0,5 horas.

Divida o deslocamento pela mudança no tempo para calcular a velocidade média. No exemplo, divida 10 milhas por 0,5 horas para calcular a velocidade média de 20 milhas por hora.

TL; DR (muito longo; não leu)

Para calcular o deslocamento em um gráfico ou sistema de coordenadas, esquadre as diferenças entre cada eixo e obtenha a raiz quadrada de sua soma. Por exemplo, em um gráfico bidimensional do ponto (1,3) ao ponto (5,5), a diferença no eixo x é 4, portanto, seu quadrado é 16. A diferença no eixo y é 2, Então, seu quadrado é 4. Adicionando as duas diferenças quadradas e obtendo a raiz quadrada do resultado, você recebe uma mudança posicional de 4,47 unidades.

Velocidade instantânea descreve a magnitude da velocidade em qualquer ponto e usa a mesma fórmula que velocidade média. A diferença é que ele usa uma mudança de tempo quase nula para minimizar os efeitos da média.

Outro componente da velocidade é a aceleração, que aumenta (ou diminui) a velocidade a uma determinada taxa. Para calcular a magnitude da velocidade em qualquer ponto no tempo, multiplique a taxa de aceleração constante vezes a diferença de tempo e, em seguida, adicione-a à velocidade inicial. Por exemplo, se você soltar uma pedra de um penhasco, sua velocidade aumentará em 32 pés por segundo, a cada segundo. Após 10 segundos, a velocidade aumenta 10 vezes a 32 pés por segundo, ou 320 fps.