La velocidad es la medida de la velocidad a la que un objeto cambia de posición. Aunque a menudo se confunde con la velocidad, la dirección en la que se mueve el objeto es necesaria para esta medición. Hay muchos tipos diferentes de mediciones de velocidad, que incluyen promedio, instantáneo, aceleración, radial y angular. Es un concepto fundamental en física y tiene muchas aplicaciones en la vida cotidiana.
Velocidad versus velocidad
Los términos velocidad y velocidad a menudo se confunden y, en algunas situaciones, se usan indistintamente. Sin embargo, esto es técnicamente incorrecto, porque la velocidad tiene en cuenta el desplazamiento de un objeto, es decir, la distancia entre el punto inicial y final, y la velocidad no. Si solo se incluyen la distancia recorrida y el tiempo, lo que se mide es la velocidad.
La velocidad es una cantidad escalar, lo que significa que es una simple cantidad de algo; solo incluye qué tan rápido se está moviendo algo. En términos científicos, la velocidad a menudo se mide en metros por segundo, aunque tanto las unidades como el tiempo varían en otras aplicaciones; un automóvil que viaja a 60 millas por hora (mph) o 96.5 kilómetros por hora (kph), por ejemplo, se mueve a una velocidad específica. Solo se requiere la velocidad de movimiento: qué tan lejos se mueve el objeto durante un cierto período de tiempo. Esta es la fórmula de la velocidad:
Velocidad = Distancia / Tiempo
La velocidad es una cantidad vectorial, por lo que incluye no solo la cantidad, sino también cómo se mueve en el espacio: la dirección. La dirección está determinada por el desplazamiento, que es la distancia entre el lugar donde comenzó el objeto y el lugar donde se detuvo. Esto no es necesariamente igual a la distancia recorrida; si el punto A y el punto B están separados por 2 km, pero una persona recorre un camino de 3.5 km para ir de A a B, el desplazamiento sigue siendo de 2 km. La dirección del punto A al B debe incluirse al describir esta medida, como «1.4 metros por segundo, norte».
Esta es la fórmula para la velocidad:
Velocidad = Desplazamiento / Tiempo
Debido a que la velocidad no toma en cuenta la distancia recorrida, la velocidad promedio de un objeto y su velocidad promedio pueden ser muy diferentes. Si una persona recorre un camino de 3.5 km desde el punto A al punto B en 45 minutos, tiene una velocidad media de 4.66 km / h. Sin embargo, si el desplazamiento entre A y B es de solo 2 km hacia el norte, su velocidad promedio es de 2.66 km / h, hacia el norte.
Instantáneo y constante
Hay dos formas básicas de dar la velocidad de un objeto. La velocidad instantánea es la velocidad y la dirección a la que se mueve el objeto en un momento dado, mientras que la velocidad constante (o promedio) es cuando algo se mueve a la misma velocidad y dirección a lo largo del tiempo. Por ejemplo, una mujer puede tener una velocidad instantánea de 1.4 m / s hacia el este en cualquier momento dado cuando camina en esa dirección. Para que sea una velocidad constante, debe continuar caminando en esta dirección a este ritmo durante algún tiempo. Si cambia de dirección o camina en una trayectoria circular que la lleva de regreso a su punto de partida, no tiene una velocidad constante porque no se mueve en la misma dirección a la misma velocidad.
Aceleración
El término «aceleración» se utiliza para explicar cómo un objeto cambia su velocidad con el tiempo. En términos simples, el objeto se está acelerando o desacelerando, pero debido a que se trata de una cantidad vectorial, también debe incluirse la dirección. Un objeto que cambia su dirección, incluso a una velocidad constante, también está cambiando su aceleración. Dado que la velocidad se mide en distancia a lo largo del tiempo, como m / s, la aceleración se mide en distancia a lo largo del tiempo a lo largo del tiempo, om / s2.
En física, positivo (+) y negativo (-) generalmente indican dirección, no velocidad; por lo tanto, cuando algo tiene una aceleración negativa, no necesariamente se está desacelerando, se está moviendo en una dirección específica. El positivo suele ser hacia la derecha o hacia arriba, mientras que el negativo es hacia la izquierda o hacia abajo.
Velocidad angular
Cuando un objeto se acerca o se aleja de su punto de origen, se dice que tiene velocidad radial o lineal. La velocidad angular es cuando un objeto gira alrededor de un punto central en un movimiento circular. Al igual que otros tipos, se mide por la distancia que ha recorrido el objeto a lo largo del tiempo. Dado que el objeto se mueve en una trayectoria circular, la distancia angular se puede medir en radianes, grados o revoluciones. Aunque el objeto que se mueve en un círculo puede volver a su punto de partida, tiene dirección: en el sentido de las agujas del reloj (negativo) o en sentido contrario a las agujas del reloj (positivo).