¿Qué es Velocidad?

La velocidad es una de las magnitudes físicas, que depende de la distancia y el tiempo, consideradas como magnitudes fundamentales, ella relaciona además, el sentido y la dirección  de un cuerpo. 

Esta relación de dirección y sentido que posee la velocidad, nos indica que es un vector, a partir de estos principios podemos dar inicio al concepto de Velocidad. 

¿Qué es Velocidad?

Es una magnitud vectorial que consta del cambio de posición con respecto a la variación del tiempo ( el cual se define en segundos), en una determinada dirección y sentido.

De acuerdo con esto, para que exista la velocidad, deben actuar varios conceptos, como el tiempo, la dirección y el sentido, por eso aquí te presento su definición:

  1. Tiempo: es el intervalo de duración de un determinado fenómeno, el cual es medido en años, horas, minutos y segundos, donde el segundo es la unidad oficial según el sistema internacional de medidas. 
  2. Dirección: cuando un objeto o cuerpo se mueve, lo hace en un ángulo de inclinación, el cual es medido generalmente en grados, para calcularlo hacemos uso de la trigonometría.
  3. Sentido: como la velocidad es vectorial, podemos saber hacia donde se está moviendo el objeto, se hace por medio de los puntos cardinales, norte, sur, este , oeste.
  4. Módulo: es el valor numérico o escalar de la velocidad con su unidad, no incluye dirección o sentido,  es conocida como rapidez, por ejemplo 10km/h.

Marco de Referencia de la Velocidad

En la ciencia física siempre partimos de un marco de referencia, es decir, utilizamos un plano para poder ubicar a los vectores según su dirección y sentido, este plano, es el plano cartesiano.

De esta manera, sabremos exactamente donde se ubica nuestro vector velocidad, esto lo hacemos porque las velocidades utilizan signos (+/-) dependiendo del sentido, por lo que surgen varios casos.

Caso 1 

Cuando los vectores velocidad, se ubican sobre el eje x, apuntando a la derecha (este) o en el eje y hacia el norte (arriba), nuestro vector será positivo.

Caso 2 

Cuando los vectores velocidad, se ubican sobre el eje x, apuntando a la izquierda (oeste) o en el eje y hacia el sur (abajo), nuestro vector será negativo.

 

La velocidad es una magnitud física medible

Cinco Ejemplos de Velocidad

  1. Cuando un conductor desea viajar con su auto de una ciudad a otra, primero averigua la distancia en kilómetros que debe recorrer y de acuerdo al tiempo que tiene para hacerlo puede determinar la velocidad.
  2. Muchas veces al viajar en la carretera, vemos señales de tránsito que nos indican que podemos viajar a solo 60Km por hora o: 60Km/h. Es decir en una hora recorreremos 60 Km.
  3. Un piloto de aviación utiliza su sistema de navegación aéreo y observa que debe hacer un giro en sentido NE (Norte Este) a 10 grados ( dirección). Manteniendo su rapidez.
  4. Un ingeniero que desea reconocer un terreno, utiliza un dron, el cual debe ser dirigido por un control, con él indica la dirección, sentido y rapidez a la que debe moverse el dron.
  5. Actualmente es para los policías muy fácil ubicar un auto robado, debido a que por medio del sistema GPS pueden determinar si el auto aún está en movimiento y en qué dirección y sentido lo hace.

Ecuaciones de velocidad

Cuando hablamos de la velocidad constante, contamos con una ecuación de velocidad:

V = d / t  donde V es la velocidad, d es la distancia y por último t es el tiempo. 

Pero cuando estamos trabajando con aceleraciones, entonces tenemos variaciones de velocidad, es decir, nos toparemos con velocidades iniciales y velocidades finales:

a = Vf –  Vo. / T.  Donde a es la aceleración, Vf es la velocidad final, Vo es la velocidad inicial y T es el tiempo

Si queremos hallar Vf, despejamos moviendo de miembro a T, está dividiendo pasa antes de la igualdad multiplicando la aceleración: a.T = Vf – Vo,  luego Vo está restando en el miembro después del igual.

Por lo tanto, lo cambiamos al miembro antes de la igualdad, por lo que cambia de negativo a positivo, así: a.T + Vo = Vf, ahora ordenamos y ya despejamos: Vf = a.T + Vo.

Unidad de Medida para la velocidad

Dentro del Sistema internacional de medidas se determinó que usaríamos m/s, como la unidad estándar para medir la velocidad, pero no es una limitante, podemos usar el Km/h.

Es decir podemos hacer uso de toda la escala para medir longitud y la de medir tiempo, con ello  conseguimos combinaciones como: km/min,  m/min, m/s, Hm/s

De igual manera podemos llevar estas unidades a la unidad estándar por medio de transformaciones

Ejemplo:

Transformar 1Km/s  a  m/s 

Solución:

Lo primero que debemos tener presente es: ¿Cuántos metros tiene un Km? Conocemos que tiene 1000m. Ahora podemos iniciar nuestra transformación.

1Km/s  × 1000 m/1 km  Escribimos la unidad que queremos transformar y la multiplicamos por su equivalencia, eliminamos los km porque uno está en el numerador y el otro en el denominador y obtenemos

1000  m/s


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