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Em Física, velocidade (símbolo v) é a medida da rapidez com a qual um corpo altera sua posição. A velocidade média, que é uma medida da velocidade, é a razão entre um deslocamento e o intervalo de tempo levado para efetuar esse deslocamento. Pode ser considerada sob o aspecto vetorial (v ou $\vec{v}$ - tem direção, sentido e módulo) ou escalar, e é matematicamente expressa por $\vec{v} = \frac{\Delta \vec{s}}{\Delta t}$ .

O que chamados cotidianamente de velocidade escalar também é conhecido como rapidez.

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 v₁ = v₂). A câmera, pois, registrará o objecto "parado" em sua frente.

Entretanto, podemos também descobrir a velocidade de um corpo em determinado instante exato. Para tal, imagine um carro deslocando-se ao longo de sua trajetória. Queremos determinar qual a sua velocidade no instante t. Porém, sabemos que a velocidade escalar média é definida por $\vec{v} = \frac{\Delta \vec{s}}{\Delta t}$ , o que nos leva ao conceito de limite. Para acharmos a área de um gráfico cuja área é desconhecida, por exemplo, podemos dividi-la em vários trapézios, de modo que, quanto menor forem as áeras dos trapézios, mais próximo da área real chegaremos. Portanto, para se calcular a velocidade instantânea, basta dividir o ΔS até obtermos uma fração deste tão pequena que se poderá considerar como sendo um ponto. Desta forma, teremos os intervalo de tempo decorrido na passagem do carro por uma trajetória desprezível.

A velocidade instantânea é portanto definida como o limite da relação entre o espaço percorrido em um intervalo de tempo, onde este último tende a zero. Matematicamente, $\mathbf{v_{inst}} = \lim_{\Delta t \rightarrow 0}{\frac{\Delta \mathbf{s}}{\Delta t}} = \frac{d\mathbf{s}}{dt}$ . Quando se considera um intervalo de tempo que não tende a 0, a velocidade é considerada média. A velocidade instantânea pode ser entendida como a velocidade de um corpo no exato instante escolhido. No movimento retilíneo uniforme, a velocidade instantânea coincide com a média em todos os instantes.

Como as demais grandezas cinemáticas, a velocidade depende do referencial adotado. Um objeto pode mesmo ser classificado como parado (imóvel) em relação a outro, sendo que ambos estejam se deslocando em relação a um terceiro com a mesma velocidade. Há um consenso entre os físicos na crença de que não existem movimentos absolutos no Universo, e portanto, todas as velocidades são relativas. (Para maiores detalhes, ver Teoria da expansão do Universo.)

Gráfico do tempo versus deslocamento, que permite a inferência da velocidade escalar.

Gráficos do tipo $t \times s$ podem ser usados para inferir a velocidade escalar de um corpo num dado movimento. A velocidade escalar instantânea pode ser determinada a partir da tangente (derivada) da curva descrita, e a velocidade escalar média pode ser calculada tomando-se dois pontos no gráfico (indicados pelos índices 0 e 1) e calculando-se $v_{m} = \frac{s_{1} - s_{0}}{t_1 - t_0}$ .

No sentido trivial, dizemos velocidade como sendo a velocidade escalar, ou seja, a velocidade marcada num ponteiro de um carro, por exemplo. Podemos dizer que um carro tem a velocidade de 70 km/h por exemplo, mas não saberíamos, apenas com esta informação, dizer qual é a posição do carro ou por quanto tempo ele viajou — uma incerteza típica de grandezas vectoriais expressas como escalares.

Ver também

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