Física · 6 min

Como calcular velocidade média

Divida a distância total pelo tempo total e aprenda a trabalhar com quilômetros, metros, horas e minutos sem confundir as unidades.

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Resumo

Pontos principais antes de entrar no passo a passo.

  • 1Para a rapidez média de um percurso, divida a distância total pelo tempo total.
  • 2Use quilômetros e horas para km/h; metros e segundos para m/s.
  • 3Converta minutos dividindo por 60 antes de calcular uma média em km/h.
  • 4Some distâncias e tempos dos trechos; a média simples das velocidades nem sempre funciona.
  • 5Inclua as paradas quando o objetivo for a média da viagem inteira.

Distância total dividida pelo tempo total

A expressão responde quanto de caminho foi percorrido por unidade de tempo durante o intervalo escolhido. Distância e tempo precisam descrever exatamente o mesmo percurso.

vm=dΔtv_m = \frac{d}{\Delta t}
vm é a velocidade escalar média ou rapidez média; d é a distância total percorrida; Δt é o tempo decorrido, maior que zero.

Um resultado de 60 km/h significa que a distância total equivale a 60 quilômetros por hora do intervalo. Isso não significa que o veículo manteve 60 km/h a cada instante.

Passo a passo

  1. 1

    Defina o percurso e some as distâncias

    Identifique o início e o fim do intervalo. Se houver vários trechos, some o comprimento de todos eles, inclusive a volta. Para rapidez média, o caminho percorrido importa, mesmo quando o ponto final coincide com o inicial.

  2. 2

    Determine o tempo do mesmo intervalo

    Subtraia o horário inicial do final ou some as durações dos trechos. Para a viagem inteira, acrescente também o tempo parado. Se considerar só o movimento, deixe essa escolha explícita, porque o resultado responde a outra pergunta.

  3. 3

    Ajuste as unidades antes de dividir

    Para km/h, transforme minutos em horas dividindo por 60. Para m/s, transforme quilômetros em metros multiplicando por 1.000 e minutos em segundos multiplicando por 60. Uma duração de 1 h 30 min é 1,5 h, não 1,30 h.

  4. 4

    Divida e confira o resultado

    Divida a distância total pelo tempo total e escreva a unidade. Confira multiplicando a média pelo tempo: o produto deve recuperar a distância, com pequena diferença se houve arredondamento. Guarde mais casas nos cálculos e arredonde no resultado final.

Exemplos comentados

Exemplo 1

Corrida de 5 km em 25 minutos

Uma pessoa completa um percurso de 5 km em 25 minutos. Determine a média em km/h e m/s.

vm=525/60=12 km/h;vm=50001500≈3,33 m/sv_m=\frac{5}{25/60}=12\,\text{km/h};\quad v_m=\frac{5000}{1500}\approx3{,}33\,\text{m/s}

A média é 12 km/h, equivalente a aproximadamente 3,33 m/s. A conta de conferência é 12 × (25 ÷ 60) = 5 km. O valor em m/s foi arredondado a duas casas decimais.

Exemplo 2

Viagem com parada no caminho

Uma viagem de 180 km dura 2 horas em movimento e mais 30 minutos de parada. Calcule a média de toda a viagem.

Δt=2+3060=2,5 h;vm=1802,5=72 km/h=20 m/s\Delta t=2+\frac{30}{60}=2{,}5\,\text{h};\quad v_m=\frac{180}{2{,}5}=72\,\text{km/h}=20\,\text{m/s}

Incluindo a parada, a média global é 72 km/h. Usar somente as 2 horas em movimento produziria 90 km/h, que é a média durante o movimento. As duas contas são possíveis, mas representam intervalos diferentes.

Exemplo 3

Dois trechos de mesma distância

Um veículo percorre 60 km a 40 km/h e outros 60 km a 60 km/h, sem paradas. Qual é a média dos 120 km?

t1=6040=1,5 h;t2=6060=1 h;vm=60+601,5+1=48 km/ht_1=\frac{60}{40}=1{,}5\,\text{h};\quad t_2=\frac{60}{60}=1\,\text{h};\quad v_m=\frac{60+60}{1{,}5+1}=48\,\text{km/h}

O tempo total é 2,5 horas e a média é 48 km/h, aproximadamente 13,33 m/s. A média simples de 40 e 60 daria 50 km/h e estaria errada neste caso: o veículo permaneceu mais tempo no trecho lento.

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Entenda melhor

Rapidez média e velocidade vetorial média

No uso cotidiano, distância dividida por tempo costuma receber o nome de velocidade média. Aqui, essa conta representa a rapidez média ou velocidade escalar média baseada no caminho total.

Em física, a velocidade vetorial média usa o deslocamento: a diferença entre a posição final e a inicial, com direção e sentido. Em uma ida de 3 km e volta de 3 km em 30 minutos, a distância é 6 km e a rapidez média é 12 km/h. O deslocamento total é zero; portanto, a velocidade vetorial média é zero.

Leia o enunciado antes de escolher o numerador. Se ele informar posições e pedir velocidade vetorial média, não substitua o deslocamento pela soma dos caminhos.

Como converter km/h e m/s

Como 1 km = 1.000 m e 1 h = 3.600 s, o fator de conversão é 3,6. Para passar de m/s para km/h, multiplique por 3,6. Para passar de km/h para m/s, divida por 3,6. Assim, 15 m/s correspondem a 54 km/h.

A unidade nasce da divisão: 500 metros em 100 segundos resultam em 5 m/s. Já 500 metros em 100 minutos resultam em 5 m/min. O número pode coincidir, mas a velocidade é diferente. Não troque apenas o rótulo da unidade.

Quando a média das velocidades funciona

Para vários trechos, o método geral é média = soma das distâncias ÷ soma dos tempos. Se as velocidades forem constantes em cada trecho, obtenha cada tempo por tempo = distância ÷ velocidade.

A média aritmética das velocidades funciona quando todos os trechos duram o mesmo tempo. Por exemplo, 1 hora a 40 km/h e 1 hora a 60 km/h somam 100 km em 2 horas, resultando em 50 km/h. Ter distâncias iguais não garante tempos iguais.

Uma média também não informa a maior velocidade atingida e não garante um tempo futuro de chegada. Trânsito, pausas e condições do percurso mudam o intervalo necessário para repetir a viagem.

Cuidados comuns

Tratar minutos como fração decimal de hora

30 minutos equivalem a 0,5 hora, e não a 0,30 hora. Divida os minutos por 60 e some às horas inteiras.

Fazer média simples de trechos com durações diferentes

Some os caminhos e os tempos. A média simples das velocidades só é válida quando as durações consideradas são iguais.

Misturar distância, deslocamento e tempo de movimento

Escolha a grandeza pedida e o intervalo correspondente. Caminho total inclui ida e volta; deslocamento considera as posições. Uma média global inclui o tempo parado.

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Perguntas frequentes

Divida a distância em quilômetros pelo tempo em minutos dividido por 60. Por exemplo, 18 km em 40 minutos dão 18 ÷ (40 ÷ 60) = 27 km/h.

Entram quando o objetivo é a média de toda a viagem, do início ao fim. Se você excluir as paradas, encontrará a média durante o movimento e deve identificar esse recorte.

Sim, se cada velocidade representar um trecho com a mesma duração. Para durações diferentes, calcule a distância total e divida pelo tempo total.

A rapidez média é zero se nenhuma distância for percorrida em um intervalo positivo. Já a velocidade vetorial média pode ser zero após uma ida e volta, porque o deslocamento é zero mesmo com caminho percorrido.

Use distância = média × tempo ou tempo = distância ÷ média, com unidades compatíveis e média maior que zero para a divisão. Para estimativas futuras, o resultado depende da hipótese de manter essa média.
QC
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