La velocidad a menudo se usa indistintamente con la cantidad escalar de velocidad, pero los dos términos tienen diferencias distintas. La velocidad mide la distancia recorrida por unidad de tiempo e ignora la dirección recorrida. Sin embargo, la velocidad es una cantidad vectorial que considera el cambio de posición a lo largo del tiempo (magnitud) y ofrece una dirección de movimiento. En una línea recta sin invertir el rumbo, la velocidad y la velocidad son equivalentes, pero el mundo real rara vez es tan ordenado. Piense en una pista de circunferencia de 1 milla. Cuando un automóvil cruza la línea de meta después de 500 vueltas y dos horas, ha recorrido 500 millas a una velocidad promedio de 250 millas por hora. Sin embargo, debido a que el automóvil terminó en su punto de partida original, la magnitud de su velocidad promedio es cero.
Cálculo de la velocidad en línea recta
Mida el cambio de posición. En una línea recta con una dirección singular, esta es simplemente la distancia recorrida. Como ejemplo, si condujo constantemente hacia el norte desde su casa durante 10 millas, el desplazamiento es de 10 millas. Si tomas un curso en zigzag para llegar al mismo destino, la distancia recorrida sería mayor, pero el desplazamiento aún sería de 10 millas. Por lo tanto, tenga cuidado de medir la distancia en línea recta entre dos puntos al calcular la magnitud de la velocidad.
Mida el cambio en el tiempo. En el ejemplo, si te fuiste de casa a las 2 p.m. y llegó a su destino a las 2:30 p.m., tomó 30 minutos o 0.5 horas.
Divida el desplazamiento por el cambio en el tiempo para calcular la velocidad promedio. En el ejemplo, divida 10 millas por 0.5 horas para calcular la velocidad promedio de 20 millas por hora.
Consejos
Para calcular el desplazamiento en un gráfico o sistema de coordenadas, eleva al cuadrado las diferencias entre cada eje y toma la raíz cuadrada de su suma. Por ejemplo, en un gráfico bidimensional desde el punto (1,3) hasta el punto (5,5), la diferencia en el eje x es 4, por lo que su cuadrado es 16. La diferencia en el eje y es 2, entonces su cuadrado es 4. Sumar las dos diferencias al cuadrado y tomar la raíz cuadrada del resultado le da un cambio posicional de 4.47 unidades.
La velocidad instantánea describe la magnitud de la velocidad en cualquier punto y usa la misma fórmula que velocidad media. La diferencia es que utiliza un cambio de tiempo cercano a cero para minimizar los efectos del promedio.
Otro componente de la velocidad es la aceleración, que aumenta (o disminuye) la velocidad a una velocidad dada. Para calcular la magnitud de la velocidad en cualquier punto en el tiempo, multiplique la tasa de aceleración constante por la diferencia de tiempo y luego agréguela a la velocidad inicial. Como ejemplo, si dejas caer una roca desde un acantilado, su velocidad aumenta en 32 pies por segundo, cada segundo. Después de 10 segundos, la velocidad aumenta 10 veces 32 pies por segundo, o 320 fps.
