Patrocinado por PHPDocX

Síguenos en Twitter

Buscar en WikilleratO
   

Concepto de velocidad

De Wikillerato

Velocidad media

La velocidad se puede se puede definir como la variación temporal de la posición del punto material

 \vec v = \frac{ \Delta \vec r}{ \Delta t } = \frac { \vec r_Q -   \vec r_P  }{\Delta t }

Imagen:vector_desplazamiento.gif

Este cociente nos define lo que llamamos velocidad media. Si consideramos que

\vec r = r_x\vec i  + r_y\vec j + r_z \vec k

 \vec v= \frac{\Delta \vec r}{\Delta t } = \frac {\Delta r_x}{ \Delta t }\vec i  + \frac{\Delta r_y}{ \Delta t }\vec j + \frac{\Delta r_z}{ \Delta t }\vec k

Si pretendemos calcular la velocidad entre dos instantes definidos por \Delta t, obtenemos:

 \vec v = \frac { \vec r (t + \Delta t) - \vec r (t)}{ \Delta t}


Velocidad instantánea

Hemos definido la velocidad media, y la hemos definido intuitivamente. Hemos trazado el vector que va desde la posición inicial a la posición final, cuya dirección siempre coincide con la cuerda que une esos dos puntos. Si hacemos cada vez más breves los intervalos de tiempo, la dirección de las cuerdas, y en consecuencia las de los vectores desplazamiento, se van aproximando a la dirección de la tangente a la trayectoria. Si pretendemos determinar la velocidad del móvil en un instante preciso, que denominaremos velocidad instantánea en el instante t, observamos que su dirección coincidirá con la de la tangente a la trayectoria en cada instante.

Y podremos calcular la velocidad en un instante t:

\vec v= \lim_{\Delta t\to 0} \frac{\Delta \vec r }{\Delta t } = \lim_{\Delta t\to 0} \frac {\Delta r_x }{\Delta t}\vec i +  \lim_{\Delta t\to 0} \frac {\Delta r_y }{\Delta t}\vec j + \lim_{\Delta t\to 0} \frac {\Delta r_z }{\Delta t}\vec k

y en consecuencia:

 \vec v = \frac{ d \vec r}{ dt } =  \frac{d r_x}{ dt }\vec i + \frac {d r_y}{ dt } \vec j +  \frac {d r_z}{ dt }\vec k

o lo que es igual :

 \vec v = v_x\vec i + v_y\vec j + v_z\vec k

La velocidad instantánea es una magnitud vectorial cuya dirección coincide siempre con la de la tangente a la trayectoria y su sentido el del movimiento. Al módulo se le llama rapidez, que es una magnitud escalar.

En el S.I. el módulo se mide en m s^{-1}, aunque en la práctica en la Europa continental se hable más frecuentemente de km/h.

Ese módulo se obtendrá hallando la raíz cuadrada de la suma de los cuadrados de sus componentes, es decir:

 v = \sqrt{ v_x^2 + v_y^2 + v_z^2}

Podremos particularizar para los movimientos más estudiados en este curso, que son los movimientos sobre la recta o sobre un plano.

   
 
ASIGNATURAS
MatemáticasFísicaQuímicaBiologíaDibujoHistoriaLengua y LiteraturaHistoria del ArteFilosofía
Creative Commons License
Los contenidos de Wikillerato están disponibles bajo una licencia de Creative Commons.
Pueden utilizarse y redistribuirse libremente siempre que se reconozca su procedencia.