A Calculadora de Deslocamento (s = vt) encontra a variação líquida de posição a partir da velocidade média e do tempo decorrido, a forma mais simples das três formas de deslocamento. Insira a velocidade média, ou o par de velocidades finais que a definem, junto com o tempo, e a ferramenta retorna o deslocamento com a substituição mostrada.
Essa forma é a que se deve buscar quando a aceleração é zero ou já está resumida como uma velocidade média. É a afirmação algébrica direta de que o deslocamento é a área sob um grafo velocidade-tempo, sem precisar da aceleração como entrada separada.
Calcule o deslocamento a partir da velocidade e do tempo
Deslocamento é igual à velocidade média multiplicada pelo tempo decorrido quando a aceleração é constante, ou velocidade multiplicada pelo tempo quando a própria velocidade é constante. Esse produto é a área sob o gráfico velocidade-tempo para o intervalo em questão.
s = v̄ tExemplo resolvido: um objeto viaja em constante 8 m/s por 3 segundos.
1. Identifique os valores conhecidos. v̄ = 8 m/s, t = 3 s.
2. Aplique a fórmula. s = 8 × 3.
3. Resolva. s = 24 m.
Se a velocidade for genuinamente constante e não apenas média, essa é a única equação necessária; não há termo de aceleração a considerar.
Encontre a velocidade média a partir de dois pontos finais
Quando a velocidade muda a uma taxa constante, a velocidade média sob essa aceleração constante é a média aritmética dos valores inicial e final.
v̄ = (u + v) / 2Exemplo trabalhado: u = 5 m/s, v = 11 m/s.
1. Soma as duas velocidades. 5 + 11 = 16.
2. Divida por dois. 16 / 2 = 8 m/s.
Substituir essa média por s = v̄t por t = 3 s reproduz o mesmo resultado 24 m, já que s = v̄t e s = ½(u+v)t são algebricamente idênticos uma vez que v̄ é escrito como a média de u e v.
Entenda quando essa forma se aplica
A forma s = vt assume ou uma velocidade genuinamente constante ou que "v" já representa a média sobre o intervalo. Ela não inclui explicitamente a aceleração, o que a torna a forma mais rápida a ser usada sempre que uma velocidade média ou constante já é conhecida, mas a escolha errada sempre que o problema lhe dá velocidade, aceleração e tempo iniciais.
Nesse caso, a Displacement Calculator cobre diretamente a forma completa s = ut + ½at².
Deslocamento de leitura de um gráfico de velocidade e tempo
Em um gráfico velocidade-tempo, a área entre a reta e o eixo do tempo é igual ao deslocamento para esse intervalo. Uma linha horizontal (velocidade constante) traça um retângulo, e a área do retângulo é exatamente base vezes altura, ou tempo vezes velocidade, que é o significado geométrico por trás de ⟦CÓDIGO0⟧.
Quando a velocidade muda linearmente, a forma se torna um trapézio, e sua área ainda corresponde à altura média (velocidade média) vezes a base (tempo), a mesma fórmula em uma forma diferente.
Distinga-se deslocamento de distância nessa forma
Como s = v̄t usa velocidade com sinal, o deslocamento que ele retorna também é sinalizado: positivo se o movimento médio estiver na direção positiva, negativo se não estiver.
A distância, o comprimento do caminho escalar, geralmente não é recuperável apenas com essa equação se o objeto inverteu a direção no meio do intervalo, já que a inversão faria com que uma velocidade média instantânea representasse mal toda a viagem.
Para uma viagem só de ida, com velocidade que nunca muda de sinal, deslocamento e distância compartilham a mesma magnitude.
Trabalhe com um exemplo de velocidade negativa
Um objeto se move a uma constante −6 m/s por 4 segundos, o que significa que ele viaja na direção negativa ao longo do eixo escolhido. 1. Identifique os valores conhecidos. v̄ = −6 m/s, t = 4 s. 2. Aplique a fórmula. s = −6 × 4.
3. Resolva. s = −24 m.
O resultado negativo sinaliza movimento líquido oposto à direção positiva, não um erro. A distância percorrida no mesmo intervalo seria reportada como 24 m, a magnitude do deslocamento, já que o objeto nunca inverteu a direção durante essa viagem de velocidade constante.
Perguntas frequentes
Para que é usada a fórmula s = vt?
Calcula o deslocamento a partir de uma velocidade constante ou média multiplicada pelo tempo: s = v̄t. Aplica-se sempre que a velocidade for constante, ou já dada como média ao longo do intervalo.
Como você encontra a velocidade média para essa fórmula?
A velocidade média sob aceleração constante é a média da velocidade inicial e final: v̄ = (u + v) / 2. para você = 5 m/s e v = 11 m/s, v̄ = 8 m/s.
S = vt é igual a s = 1/2(u + v)t?
Sim, algebraicamente. Substituindo a definição de velocidade média v̄ = (u + v)/2 por s = v̄t produz exatamente s = 1/2(u + v)t.
Quando devo usar s = ut + 1/2at² em vez disso?
Use esse formulário quando a velocidade inicial, aceleração e tempo forem conhecidos, mas a velocidade final não. A página principal do Calculador de Deslocamento cobre essa forma junto com esta.
A velocidade pode ser negativa nessa fórmula?
Sim. Uma velocidade negativa multiplicada pelo tempo gera um deslocamento negativo, ou seja, o movimento líquido ao longo do intervalo estava na direção negativa em relação ao eixo escolhido.
Essa fórmula funciona se a aceleração não for zero?
Sim, desde que "v" seja entendido como a velocidade média durante o intervalo e não como uma única leitura instantânea, já que a média automaticamente leva em conta a aceleração constante entre os dois pontos finais.
Em que unidade o deslocamento é medido?
O deslocamento utiliza a mesma unidade de comprimento selecionada para o cálculo, tipicamente metros em problemas SI, embora a ferramenta aceite outras unidades de comprimento e converta internamente.
Resumo
O deslocamento em relação à velocidade e ao tempo segue o produto simples s = v̄t, dando 24 m para uma constante 8 m/s ao longo de 3 segundos. Quando a velocidade muda a uma taxa constante, a média dos valores inicial e final alimenta diretamente essa mesma fórmula, tornando-a idêntica à mais familiar s = 1/2(u + v)t.
Essa forma é a rota mais rápida para o deslocamento sempre que uma velocidade média ou constante já é conhecida.