Temas de Fisica - VELOCIDAD

Velocidad

Para otros usos de este término, véase Velocidad (desambiguación).

La velocidad es la magnitud física que expresa la variación de posición de un objeto en función del tiempo, o la distancia recorrida por el objeto por unidad de tiempo. Se suele representar por la letra . La velocidad puede distinguirse según el lapso considerado, por lo cual se hace referencia a la velocidad instantánea, la velocidad media, etcétera.[1] La unidad de velocidad, en el Sistema Internacional de Unidades, es el metro por segundo: ó .

Velocidad v, aceleración a y distancia recorrida S. La gráfica muestra la función velocidad respecto al tiempo, la pendiente de la curva azul será la aceleración y el área bajo la curva entre dos abscisas será el espacio recorrido.En términos precisos, para definir la velocidad de un objeto debe considerarse no sólo la distancia que recorre por unidad de tiempo sino también la dirección y el sentido del desplazamiento, por lo cual la velocidad se expresa como una magnitud vectorial.

Velocidad media

La velocidad media o velocidad promedio informa sobre la velocidad en un intervalo dado. Se calcula dividiendo el desplazamiento (Δx) por el tiempo transcurrido (Δt):

$vec v = frac{Delta vec x}{Delta t} = frac{vec x_f -vec x_i}{t_f-t_i}$

Por ejemplo, si un objeto ha recorrido una distancia de 1 metro en un lapso de 31,63 segundos, el módulo de su velocidad media es:

$vec v = frac{Delta vec x}{Delta t} = frac{vec x_f - vec x_i}{t_f-t_i} = frac{1(m) - 0(m)}{31,63(s)-0(s)} = frac{1(m)}{31,63(s)} = {0.0316(m/s)}$

Al módulo de la velocidad se le llama rapidez.

Velocidad instantánea

Permite conocer la velocidad de un móvil que se desplaza sobre una trayectoria, cuando el lapso de tiempo es infinitamente pequeño, siendo entonces el espacio recorrido también muy pequeño, representando un punto de la trayectoria.

$vec v= lim_{Delta t to 0} frac {Delta vec r}{Delta t} = frac {d{vec r}}{dt}$

En forma vectorial, la velocidad es la derivada del vector posición respecto del tiempo:

$vec v= frac {ds}{dt} vec u_t = frac {d{vec r}}{dt}$

donde $vec u_t$ es un versor (vector de módulo unidad) de dirección tangente a la trayectoria de cuerpo en cuestión y $vec r$ es el vector posición, ya que en el límite los diferenciales de espacio recorrido y posición coinciden.