Conversão de unidades de velocidade

O que é a velocidade?

A velocidade expressa a distância percorrida por um objeto por unidade de tempo e é calculada pela fórmula Velocidade = Distância / Tempo. Embora a física tecnicamente distinga entre 'rapidez' (escalar, sem direção) e 'velocidade' (vetorial, com direção), na linguagem cotidiana os dois termos costumam ser usados indistintamente.

A velocidade é uma grandeza derivada, obtida dividindo uma unidade de comprimento por uma unidade de tempo. Por isso sua dimensão SI é denotada L/T (ou L¹T⁻¹).

A unidade SI da velocidade: o metro por segundo

No Sistema Internacional de Unidades, a unidade derivada de velocidade é o metro por segundo (m/s), que expressa que um objeto percorre um metro a cada segundo. Essa unidade é usada como padrão em cálculos científicos e fórmulas de física.

No dia a dia, prefere-se o quilômetro por hora (km/h) ao metro por segundo, porque as velocidades dos veículos e as distâncias rodoviárias são expressas assim com números mais intuitivos nessa escala. 1 m/s equivale exatamente a 3,6 km/h.

Para mais informações sobre a unidade Quilômetro por hora, consulte a página de informações de Quilômetro por hora.

O quilômetro por hora e a milha por hora

O quilômetro por hora (km/h) é a unidade padrão de velocidade rodoviária nos países que usam o sistema métrico, incluindo o Brasil. A milha por hora (mph) é preferida em países que usam o sistema de medidas britânico, como Estados Unidos e Reino Unido.

1 mph equivale a cerca de 1,60934 km/h. Essa diferença é uma fonte prática de confusão que pode levar a interpretar mal os velocímetros de veículos importados ou os limites de velocidade ao alugar um carro no exterior.

O nó: a velocidade na navegação marítima e aérea

O nó (milha náutica por hora) é a unidade de velocidade padrão na navegação marítima e aérea; 1 nó significa exatamente percorrer uma milha náutica (1852 metros) em uma hora.

O nome da unidade 'nó' vem historicamente do método usado para medir a velocidade dos navios: jogava-se na água uma corda marcada com nós e contava-se quantos nós passavam em um tempo determinado. Esse método foi usado durante séculos antes do surgimento dos instrumentos modernos de medição de velocidade.

A velocidade da luz: o limite de velocidade do universo

A velocidade da luz no vácuo é definida exatamente como 299.792.458 m/s e constitui, segundo a teoria da relatividade especial de Einstein, o limite superior absoluto que pode ser alcançado pela informação ou por um objeto com massa no universo.

O fato de a velocidade da luz ser definida como um número exato (e já ser considerada constante antes da revisão do SI de 2019) permite que a definição atual do metro também se apoie nessa constante -- o metro é definido como a distância percorrida pela luz em 1/299.792.458 de segundo.

O número de Mach: uma relação com a velocidade do som

Na aviação, velocidades altas costumam ser expressas pelo número de Mach, que representa a relação entre a velocidade de um objeto e a velocidade do som naquele meio (Mach 1 = velocidade do som). A velocidade do som não é um valor fixo; varia conforme a temperatura e a densidade do ar (cerca de 343 m/s, ou 1235 km/h, ao nível do mar).

Por isso, um mesmo número de Mach pode corresponder a velocidades reais diferentes (em km/h ou m/s) conforme a altitude e a temperatura -- a velocidade Mach 0,85 de um avião varia em seu valor real com a altitude.

A diferença entre velocidade média e velocidade instantânea

A velocidade média é obtida dividindo a distância total percorrida pelo tempo total decorrido e fornece um único valor para todo um trajeto. A velocidade instantânea é a velocidade de um objeto em um momento específico e pode variar continuamente (aceleração, desaceleração, parada, etc.).

Enquanto o velocímetro de um veículo mostra a velocidade instantânea, a velocidade média de um trajeto costuma ser calculada posteriormente a partir da distância total e da duração total -- ambos os valores diferem enquanto a velocidade não tiver se mantido constante durante o trajeto.