Calculadora de velocidade de partículas

Sobre o cálculo da velocidade de partículas

A velocidade de uma partícula descreve tanto a rapidez do movimento quanto seu sentido ao longo do eixo escolhido. Esta calculadora trata o movimento como unidimensional e pressupõe aceleração constante. Quando a velocidade inicial, a aceleração e o tempo decorrido são conhecidos, aplica a relação cinemática v = u + at. Quando o tempo não está disponível, mas o deslocamento é conhecido, pode usar v² = u² + 2as e retorna a raiz quadrada positiva. Uma velocidade final informada diretamente tem prioridade, o que é útil quando o estado final medido já está disponível. A velocidade é uma grandeza vetorial, portanto um valor negativo indica movimento contrário ao sentido positivo escolhido. A rapidez representa apenas o módulo da velocidade. A calculadora também mostra a velocidade média como a média aritmética das velocidades inicial e final para o movimento uniformemente acelerado. Essa média só é adequada sob a hipótese de aceleração constante; forças variáveis exigem integração ou um modelo numérico de movimento. Todas as entradas usam unidades SI: metros, segundos, quilogramas, metros por segundo e metros por segundo ao quadrado. Adicionar a massa permite obter outras duas grandezas do movimento. A energia cinética clássica é metade do produto da massa pelo quadrado da velocidade, sendo sempre não negativa e aumentando rapidamente com a rapidez. O momento linear é o produto da massa pela velocidade e mantém o sinal da velocidade para representar o sentido. A energia cinética é medida em joules, e o momento linear em quilogramas metro por segundo. Essas equações clássicas são precisas quando a rapidez é muito menor que a velocidade da luz e a partícula pode ser representada como uma massa pontual. Os resultados auxiliam aulas de cinemática, experimentos de mecânica, preparação de análises de colisões, análises esportivas e estimativas de engenharia. Não são modelados resistência do ar, variação de massa, energia de rotação, efeitos relativísticos ou trajetórias multidimensionais. Antes de usar um resultado, confira se as entradas seguem a mesma convenção de sinais e representam o mesmo intervalo de movimento. Se o quadrado da velocidade final calculada for negativo, a aceleração e o deslocamento fornecidos são fisicamente incompatíveis com o sentido assumido. Manter unidades e sinais consistentes permite relacionar rapidamente velocidade, energia e momento linear.

Exemplos de velocidade de partículas

Como usar a calculadora

1. Informe a velocidade inicial da partícula usando um sentido positivo consistente.
2. Informe a velocidade final diretamente ou adicione a aceleração e o tempo decorrido ou a distância.
3. Adicione uma massa positiva se precisar da energia cinética e do momento linear.
4. Selecione Calcular movimento e confira os resultados de velocidade, energia e momento linear.

Perguntas frequentes