# Velocidade

Predefinição:Mecânica Clássica Na física , velocidade relaciona a variação da posição no espaço em relação ao tempo, ou seja, qual a distância percorrida por um corpo num determinado intervalo temporal. É uma grandeza vetorial, possuindo direção, sentido e módulo, esse último chamado de rapidez e de dimensões [L][T]$^{-1}$, sendo medida no SI em metros por segundo (m/s ou ms$^{-1}$). Em geral, os símbolos da velocidade são v ou ${\vec {v}}$, o primeiro para a velocidade escalar e o segundo para o vetor velocidade. A variação da velocidade em relação ao tempo é a aceleração.

## Equações de velocidade

Velocidade é um conceito fundamental para a mecânica clássica. Foi a partir desse que os primeiros físicos puderam desenvolver o estudo do movimento dos corpos, tornando-se capazes de descrever trajetórias através de funções matemáticas. Isaac Newton, pai da mecânica clássica, desenvolveu o cálculo diferencial a partir desse estudo. Há dois tipos de movimentos considerados mais simples: o movimento retilíneo uniforme(MRU) e o movimento retílineo uniformemente variado(MRUV), que são representados por equações lineares e quadrádicas respectivamente. Para outros tipos de movimento mais complexos utiliza-se a derivada.

### Movimento retilíneo uniforme

É o movimento descrito por objetos com velocidade constante em uma trajetória retilínea (em linha reta), para tal, é preciso que a resultante das forças que atuam sobre o corpo seja nula. Dado um deslocamento $\Delta s$, em um intervalo de tempo $\Delta t$ A velocidade escalar $\mathbf {v}$ é dada por:
    $\mathbf {v} ={\frac {\Delta \mathbf {s} }{\Delta \mathbf {t} }}$.
Somente no MRU a velocidade de um corpo a qualquer instante é igual à sua velocidade média, sabendo-se a posição e velocidade da partícula em um determinado instante permite determinar a localização da partícula em qualquer outro instante.
A equação do espaço $\mathbf {S}$ em função do tempo $\mathbf {t}$, a partir de um ponto $\mathbf {S_{o}<}$ é:
    $S=S_{o}+\mathbf {v} t$
O gráfico sxt desse movimento é uma linha reta cuja tangente do ângulo de inclinação dessa reta, em relação ao eixo $\mathbf {t}$ é o valor da velocidade.

### Movimento retilíneo uniformemente variado

É o movimento de objetos que variam sua velocidade de forma constante, ou seja, possuem aceleração constante.
No MRUV a equação da aceleração é análoga à da velocidade no MRU; e a equação de velocidade no MRUV é análoga à do espaço no MRU.
    $a={\frac {\Delta \mathbf {v} }{\Delta t}}$
    $\mathbf {v} =\mathbf {v} _{o}+at$
E a equação do espaço é a seguinte:
    $S=S_{o}+\mathbf {v} _{o}t+{\frac {at^{2}}{2}}$
O gráfico sxt desse movimento é uma parábola.
Veja mais em movimento retilíneo.

### Derivada

    Ver artigo principal: Derivada
Os dois movimentos acima só ocorrem em condições muito específicas. Para estudar os movimentos dos corpos como ocorrem na natureza, Isaac Newton desenvolveu a derivada. Para calcular a velocidade instantânea de um corpo em certo instante é necessário usar limite, medindo-se uma variação infinitesimal de espaço em um intervalo infinitesimal de tempo.
    $\mathbf {v} =\lim _{\Delta t\rightarrow 0}{\frac {\Delta s}{\Delta t}}={\frac {ds}{dt}}$
Da definição de derivada:
    $\mathbf {v} ={\frac {ds}{dt}}=\lim _{\Delta t\rightarrow 0}{\frac {S\left(t+\Delta t\right)-S(t)}{\Delta t}}$
Com a derivação é possível calcular a velocidade de um objeto a partir do gráfico sxt, ela fornece a inclinação da reta tangente ao ponto na curva correspondente, sendo essa a velocidade instantânea.
A aceleração é a derivada da velocidade com relação ao tempo:
    $a={\frac {d\mathbf {v} }{dt}}$

## Unidades de velocidade

* Velocidade e referencial. No diagrama acima, a velocidade relativa do objecto em relação a uma câmera sobre trilhos, ao lado da trajetória, movendo-se com a mesma rapidez do objecto, é igual a 0 (pois v$_1$ = v$_2$). A câmera, pois, registrará o objecto "parado" em sua frente.
* Gráfico da posição de uma partícula em função do tempo, que permite inferir a velocidade escalar.

### Sistema Internacional de Unidades (SI)

    Ver artigo principal: Sistema Internacional de Unidades
* Metro por segundo (m/s): unidade de velocidade do SI (1 m/s = 3,6 km/h).

### Sistema CGS de unidades

    Ver artigo principal: Sistema CGS de unidades
* Centímetro por segundo (cm/s)

### Sistema imperial de medidas

    Ver artigo principal: Sistema imperial de medidas
* Pé por segundo (ft/s)
* Milha por hora (mph)
* Milha por segundo (mps)

### Navegação marítima e Navegação aérea

    Ver artigo principal: Navegação marítima
* O nó é uma unidade de medida da velocidade, utilizada na navegação marítima e aérea, equivalente a uma milha náutica por hora.

### Aeronáutica

    Ver artigo principal: Aeronáutica
* O Número de Mach (M ou Ma) é uma medida de velocidade relativa que se define como o quociente entre a velocidade dum objeto e a velocidade do som no meio em que se move dito objeto. É um número adimensional tipicamente usado para descrever a velocidade dos aviões. Mach 1 equivale à velocidade do som; Mach 2 é duas vezes a velocidade do som; e assim sucessivamente. A velocidade do som no ar é de 340 m/s (1224 km/h).

### Unidades naturais

    Ver artigo principal: Unidades de Planck
* Velocidade da luz no vácuo = 299 792 458 m/s (convencionalmente 300 000 km/s). É a maior velocidade que se pode atingir no Universo segundo a Teoria Restrita da Relatividade de Einstein.

### Outras unidades

* Quilômetro por hora (km/h)
* Quilômetro por segundo (km/s)