A duplicação de uma velocidade média sempre dobra a magnitude seu deslocamento em determinado tempo?
Não, dobrar a velocidade média nem sempre dobra a magnitude do deslocamento em um determinado período de tempo. Aqui está o porquê:
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deslocamento vs. distância: O deslocamento é uma quantidade vetorial, o que significa que possui magnitude (até que ponto) e direção. A distância é uma quantidade escalar, apenas considerando até que ponto algo viajou. A velocidade de duplicação pode não dobrar o deslocamento se a direção do movimento mudar.
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Velocidade constante: A relação entre velocidade, deslocamento e tempo é simples e linear * apenas * quando a velocidade é constante. Nesse caso, dobrar a velocidade de fato dobraria o deslocamento.
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Velocidade não constante: Se a velocidade mudar durante o tempo determinado (por exemplo, aceleração ou desaceleração), o relacionamento se tornará mais complexo. O deslocamento dependerá da velocidade * média * durante todo o intervalo de tempo, não apenas a velocidade inicial ou final.
Exemplo: Imagine dois carros viajando por uma hora:
* Carro 1: Viaja a uma velocidade constante de 50 km/h. Seu deslocamento é de 50 km.
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Car 2: Começa a 25 km/h, acelera para 75 km/h e depois diminui para 25 km/h. Embora sua velocidade * média * seja de 50 km/h, seu deslocamento pode ser inferior a 50 km devido às mudanças de direção durante a aceleração e desaceleração.
em resumo: Dobrar a velocidade média dobrará apenas o deslocamento se a velocidade for constante. Se houver alterações na velocidade (aceleração ou desaceleração), a relação entre velocidade e deslocamento se tornará mais complicada.