¿Cuál es la fórmula de la velocidad?

Jan 06 2022
Muchas personas confunden rapidez y velocidad. No es de extrañar porque los términos a menudo se usan indistintamente. Pero no son exactamente lo mismo. Entonces, ¿cómo encuentras la velocidad de un objeto?
Cuando está calculando la velocidad, está determinando qué tan rápido se mueve un objeto desde su posición original, con respecto a un marco de referencia y una función del tiempo. Eso significa que la velocidad de un objeto será igual a la velocidad y la dirección del movimiento del objeto. petrroudny43/Shutterstock/

Lejos de nosotros criticar las multas por exceso de velocidad como una herramienta de seguridad pública (y una fuente de ingresos municipales ), pero tal vez los funcionarios encargados de hacer cumplir la ley deberían pensar en cambiarles el nombre de "multas por exceso de velocidad".

Permítanos hacer nuestro caso. Verá, aunque los dos conceptos están relacionados, las palabras "velocidad" y "velocidad" no se refieren, sin embargo, en física, a lo mismo.

Velocidad, definida

La velocidad es la distancia total que recorre un objeto durante un intervalo de tiempo determinado.

Velocity agrega algo más a la conversación. Siendo lo que los físicos llaman una " cantidad vectorial ", la velocidad incorpora tanto magnitud como dirección. Por otro lado, la velocidad es una "cantidad escalar", un fenómeno que se relaciona con la magnitud, pero no con la dirección .

Michael Richmond, Ph.D., profesor de la Facultad de Física y Astronomía del Instituto de Tecnología de Rochester, definió la velocidad como "la tasa a la que el desplazamiento cambia con el tiempo".

cubriendo el suelo

¿Qué es, dígame por favor, "desplazamiento"? Básicamente, esto marca el cambio de posición de un objeto o la diferencia entre dónde comenzó físicamente y dónde termina.

Tenga en cuenta que el cambio en la posición de un objeto no siempre es igual a la distancia recorrida. Eso puede sonar contradictorio, pero tengan paciencia con nosotros.

Corre una vuelta en un círculo perfecto de 2,4 metros (8 pies) y habrás cubierto una distancia de 8 pies.

Sin embargo , también habrá regresado en círculos a su punto de partida original. Eso significa que su desplazamiento será igual a 0 pies (es decir, 0 metros), aunque haya viajado una distancia mayor .

Aprendiendo con el ejemplo

Tiempo para otra hipotética.

Digamos que estás en el gimnasio hablando de cosas triviales. Si otro cliente te dijera "Gary corrió 39,3 pies (12 metros) en tres segundos hoy", te estaría dando su velocidad , pero no su velocidad .

Para calcular la velocidad de Gary, necesitaríamos más información.

Si nuestro compañero de gimnasio dijera: "Gary corrió 39,3 pies (12 metros) hacia el oeste en tres segundos hoy", entonces sabríamos su dirección de viaje y tendríamos un buen comienzo.

La fórmula para calcular la velocidad de un objeto es la siguiente:

v = d/t

Aquí, las letras "v", "d" y "t" denotan respectivamente "velocidad", "desplazamiento" y "tiempo". En otras palabras, velocidad = desplazamiento dividido por el tiempo .

Al usar esta fórmula, es importante medir el desplazamiento en metros y el tiempo en segundos. Para simplificar, supongamos que el viejo Gary corrió hacia el oeste en una línea perfectamente recta de 12 metros (32,8 pies), por lo que su desplazamiento es igual a la distancia que recorrió.

También sabemos que le tomó tres segundos cubrir la brecha entre sus puntos inicial y final.

Por lo tanto, cuando conectamos los números, obtenemos esto:

v = 12/3

Ergo, Gary en dirección oeste tenía una velocidad promedio de 4 metros por segundo (13,12 pies por segundo).

(La redacción es importante aquí. Todo lo que hemos hecho es calcular la velocidad promedio de Gary; no hemos abordado el tema de la velocidad instantánea , un fenómeno que le da su propio giro a la fórmula desglosada anteriormente).

Comentarios finales

Ahora... sobre las llamadas multas por "exceso de velocidad". Si alguna vez recibió uno, la dirección en la que se dirigía su vehículo en ese momento debe haber sido un factor. Conscientemente o no, es algo que tanto usted como el oficial de policía consideraron.

¿Sabes qué es peor que conducir demasiado rápido? Conducir demasiado rápido en una dirección ilegal . (Considere calles de un solo sentido. O incluso carreteras de dos carriles que obligan a los automovilistas de un lado a viajar a un ritmo más lento).

Así que sí, dado todo lo que hemos aprendido hoy, creemos que podría argumentar que las "multas por exceso de velocidad" en realidad deberían llamarse "multas por exceso de velocidad". O algo similar. Buenas noches a todo el mundo.

AHORA ESO ES INTERESANTE

Otras cantidades escalares bien conocidas incluyen la temperatura, la masa y la longitud, ninguna de las cuales se relaciona con la direccionalidad. Ah, pero la fuerza? Eso es totalmente una cantidad vectorial.

Publicado originalmente: 5 de enero de 2022