Cómo se calcula la velocidad
En las clases de matemáticas averiguamos por primera vez cómo debe calcularse la velocidad. Y luego periódicamente nos recordaban esto en las clases de física y otras asignaturas escolares. Pero ¿qué hacer si desde hace mucho tiempo ya no has sido alumno y se te han olvidado algunos conocimientos?
Ideas en 5 minutos te recordará los aspectos principales relacionados con la velocidad y te contará cómo calcularla.
¿Qué es la velocidad?
La velocidad es una magnitud física que muestra qué tan rápido se mueve un objeto. Este es un término común, y el concepto de “velocidad” puede detallarse analizando diferentes tipos de velocidades.
- Imagina que estás conduciendo un coche por una carretera larga y necesitas pasar una cierta distancia. Dado que resulta bastante difícil mantener la misma velocidad todo el tiempo, en algunas áreas te moverás un poco más lento y en otras algo más rápido. Tu velocidad promedio será una correlación entre la distancia que realizas con tal movimiento y el intervalo de tiempo.
La velocidad promedio es la velocidad que se determina por la relación entre la distancia que realiza un objeto y la unidad de tiempo durante la cual ocurrió este movimiento (por ejemplo, 1 hora).
- La velocidad instantánea es aquella con la que se mueve un objeto en este momento o durante un período muy corto. Puedes averiguar la velocidad instantánea de un coche con tan solo ver su velocímetro.
La velocidad instantánea es un cambio en la posición de un objeto entre 2 momentos en el tiempo, cuyo intervalo temporal entre ellos tiende a 0.
- Si hay 2 objetos activos, entonces la velocidad de uno en relación con el otro se llama relativa.
La velocidad relativa es el valor de la velocidad de uno de ellos tal como la mediría un observador situado en el otro.
Existen dos tipos de velocidad relativa. Uno de ellos analiza los objetos que se mueven en una dirección, y el otro los que se mueven en direcciones opuestas.
Por ejemplo: 2 coches circulan por una autopista. La velocidad de uno en relación con el otro se considerará relativa, independientemente de la dirección en la que se muevan.
- Las velocidades medias e instantáneas son conceptos relacionados con las velocidades lineales. Reflejan la distancia recorrida por unidad de tiempo. Pero cuando se trata de un movimiento en una trayectoria circular, lo correcto sería hablar de velocidad tangencial.
La velocidad tangencial es una velocidad lineal de un objeto que se mueve a lo largo de una trayectoria circular.
- El concepto de velocidad tangencial está estrechamente relacionado con el de velocidad de rotación, que refleja la cantidad de revoluciones que realiza un objeto en un período determinado.
La velocidad de rotación es el número de revoluciones completas que realiza un objeto por unidad de tiempo.
Cómo calcular la velocidad promedio
Para calcular la velocidad promedio de un objeto, hay que saber la distancia recorrida por este y cuánto tiempo gastó durante el movimiento.
La fórmula de la velocidad se verá de la siguiente manera: V = S ÷ t, en donde V es la velocidad del movimiento, S es la distancia recorrida y t es el tiempo dedicado al movimiento.
Veamos un ejemplo: el automóvil estuvo en movimiento por la carretera durante 2 horas y en ese lapso recorrió una distancia de 160 km. Al usar la fórmula V = S ÷ t, puedes averiguar la velocidad de su movimiento: 160 (km) ÷ 2 (h) = 80 (km/h).
Para memorizar esta fórmula fácilmente, usa el triángulo “distancia — velocidad — tiempo”. Con su ayuda, no solo podrás calcular la velocidad, sino también otros valores.
- Distancia = velocidad × tiempo (S = V × t)
- Tiempo = distancia ÷ velocidad (t = S ÷ V)
Cómo realizar cálculos con la velocidad relativa
- La velocidad relativa de 1 objeto en movimiento y 1 sin movimiento será igual a la velocidad del objeto en movimiento, ya que la velocidad del objeto sin movimiento es 0. Entonces, V r. = V1.
- En caso de que 2 objetos estén en movimiento en direcciones opuestas a diferentes velocidades, la velocidad relativa será igual a la suma de las 2 velocidades: V r. = V1 + V2 (si V1 es la velocidad del primer objeto, entonces V2 es la velocidad del segundo objeto). De este modo, el tiempo se puede calcular mediante la fórmula t = S ÷ (V1 + V2) y la distancia con esta fórmula S = (V1 + V2) × t.
❗ Ten en cuenta que en este caso, 2 objetos pueden moverse uno hacia el otro o moverse desde un punto en diferentes direcciones. - En caso de que 2 objetos se muevan en la misma dirección a diferentes velocidades, la velocidad relativa se calculará usando la fórmula V1 − V2 (V1 es la velocidad del primer objeto y V2 es la velocidad del segundo objeto, donde V1 > V2). V r. = V1 − V2. Según lo anterior, resulta que el tiempo, después del cual los objetos se encontrarán, se puede calcular mediante la fórmula t = S ÷ (V1 − V2) y la distancia mediante esta fórmula S = (V1 − V2) × t.