Calculadora de velocidade resultante

Some dois vetores de velocidade por módulo e direção para obter o módulo resultante, o ângulo e as componentes cartesianas.

Adição de vetores de velocidade
Informe cada módulo em metros por segundo e o ângulo no sentido anti-horário a partir do eixo x positivo.

Sobre a velocidade resultante

A velocidade é um vetor: descreve tanto a rapidez de um objeto quanto a direção do movimento. Quando dois movimentos atuam ao mesmo tempo, seus módulos geralmente não podem ser somados como números comuns. É preciso combinar cada componente. Esta calculadora converte dois vetores definidos por módulo e ângulo em componentes horizontais e verticais, soma essas componentes e transforma o resultado novamente em módulo e direção. Os ângulos são medidos no sentido anti-horário a partir do eixo horizontal positivo. Zero grau aponta para a direita; noventa graus, para cima; cento e oitenta graus, para a esquerda; e menos noventa graus, para baixo. A componente horizontal de cada vetor é o módulo vezes o cosseno do ângulo, enquanto a vertical é o módulo vezes o seno. As componentes resultantes são as somas das entradas correspondentes. O módulo vem do teorema de Pitágoras, e a direção é obtida pela arcotangente de dois argumentos, preservando o quadrante correto. A adição vetorial é central no movimento relativo. A velocidade de um barco em relação à água se combina com a correnteza para produzir sua velocidade em relação ao solo. A velocidade de uma aeronave em relação ao ar se combina com o vento para determinar a velocidade e a trajetória sobre o solo. Uma pessoa caminhando dentro de um veículo em movimento tem uma velocidade relativa ao veículo e outra relativa ao solo. O mesmo método vale para deslocamento, aceleração, força e outros vetores bidimensionais, embora esta calculadora apresente resultados em metros por segundo. Sinais e direções importam. Dois vetores iguais no mesmo sentido dobram o módulo, enquanto vetores iguais em sentidos opostos se anulam. Vetores perpendiculares produzem um módulo calculado a partir da soma dos quadrados das componentes, como no conhecido triângulo três-quatro-cinco. Os ângulos podem superar trezentos e sessenta graus ou ser negativos porque seno e cosseno são periódicos, embora uma direção final em um intervalo convencional seja mais fácil de interpretar. Esta calculadora pressupõe que as duas velocidades compartilham referencial, unidades e eixos de coordenadas. Ela realiza a adição vetorial galileana comum, adequada à mecânica cotidiana em velocidades muito inferiores à da luz. A composição relativística exige outras equações. A ferramenta também trata os vetores como bidimensionais, sem uma terceira dimensão ou componente z além do eixo y exibido. Antes de usar a resposta, confirme a convenção de direção do problema, converta todos os módulos para metros por segundo e diferencie ângulos matemáticos de azimutes de navegação, geralmente medidos no sentido horário a partir do norte.

Exemplos de velocidade resultante

Vetores de entradaResultanteInterpretação
3 m/s a 0 graus; 4 m/s a 90 graus5 m/s a 53.130 grausComponentes perpendiculares na relação três-quatro-cinco.
10 m/s a 0 graus; 4 m/s a 180 graus6 m/s a 0 grausMovimentos colineares em sentidos opostos.
5 m/s a 30 graus; 5 m/s a 150 graus5 m/s a 90 grausAs componentes horizontais se anulam.

Como somar vetores de velocidade

  1. Informe o módulo da primeira velocidade e seu ângulo a partir do eixo x positivo.
  2. Informe a segunda velocidade usando as mesmas unidades e convenção angular.
  3. Selecione Somar vetores de velocidade.
  4. Confira o módulo, a direção e as componentes resultantes.

Perguntas frequentes sobre velocidade resultante

Duas velocidades podem ser simplesmente somadas?

Só diretamente quando estão no mesmo eixo e os sinais representam o sentido. Em geral, decomponha-as em componentes antes de somar.

Qual convenção angular esta calculadora usa?

Os ângulos aumentam no sentido anti-horário a partir do eixo horizontal positivo. É a convenção matemática padrão, diferente dos azimutes de bússola.

A resultante pode ser zero?

Sim. Duas velocidades de mesmo módulo e sentidos exatamente opostos se anulam. As duas componentes e o módulo resultante ficam iguais a zero.

O método funciona para outras grandezas?

Sim. O mesmo método por componentes soma quaisquer vetores bidimensionais, como forças ou deslocamentos. Interprete as unidades e o significado físico de acordo com o caso.

Esta é uma adição relativística de velocidades?

Não. É uma adição vetorial clássica adequada a velocidades mecânicas comuns. Movimentos próximos à velocidade da luz exigem relatividade especial e fórmulas de composição dependentes do referencial.