FISICA 2013 UNEFA NUCLEO APURE: VELOCIDAD INSTANTANEA

VELOCIDAD INSTANTÁNEA

La velocidad es una magnitud física de carácter vectorial que expresa el desplazamiento de un objeto por unidad de tiempo

Para describir el movimiento con mayor detalle, necesitamos definir la velocidad en cualquier instante específico o punto específico del camino. Esta es la velocidad instantánea y debe definirse con cuidado. La palabra instante tiene un significado un poco distinto en la física que en el lenguaje cotidiano. Podemos decir “duro un instante” para referirnos a algo que duro un intervalo muy corto, pero en física un instante no tiene duración; es un solo valor de tiempo.

La velocidad instantánea permite conocer la velocidad de un móvil que se desplaza sobre una trayectoria cuando el intervalo de tiempo es infinitamente pequeño, siendo entonces el espacio recorrido también muy pequeño, representando un punto de la trayectoria. La velocidad instantánea es siempre tangente a la trayectoria.

La velocidad instantánea igual que la media es una cantidad vectorial; al usar el término velocidad siempre nos referimos a la velocidad instantánea no a la media al menos que se diga otra cosa. La velocidad instantánea se calcula usando la siguiente formula:

RAPIDEZ:

La rapidez es la relación entre la distancia recorrida y el tiempo empleado en completarla designada como v. La rapidez se mide en las mismas unidades que la velocidad, pero no tiene el carácter vectorial de ésta. La diferencia entre velocidad y rapidez es que la velocidad tiene un carácter vectorial y la rapidez es una magnitud de carácter escalar. La rapidez es una magnitud escalar que relaciona la distancia recorrida con el tiempo.

Unidades

La de la velocidad es igual a distancia sobre tiempo por lo tanto sus unidades pueden ser cualquiera de distancia y de tiempo

· Kilómetro por hora (km/h)

· Kilómetro por segundo (km/s)

· Centímetro por segundo (cm/s)

· Pie por segundo (ft/s),

· Milla por hora (mph)

· Milla por segundo (mps)

RELACIÓN ENTRE LOS VECTORES; POSICIÓN DESPLAZAMIENTO Y VELOCIDAD:

El vector velocidad es el vector que resulta del cociente entre el vector desplazamiento y el intervalo de tiempo que empleo el cuerpo en realizar dicho desplazamiento. El cociente es el resultado de una división. El desplazamiento puede ser delta x, si se desplaza el cuerpo en forma horizontal, delta y si se desplaza en forma vertical y delta r si se desplaza en el plano. Escribo la palabra delta porque no sé cómo colocar el símbolo, pero recuerda que es como un triángulo isósceles. El desplazamiento y la velocidad son dos vectores que siempre tienen igual dirección y sentido. Puedes representarlo en cualquier punto de la trayectoria del cuerpo. La unidad de medida de la velocidad en el sistema internacional es el m/s, pero puede expresarse en otras según el caso. El vector posición representa la posición de la partícula en cada momento.

EJEMPLO 1

La relación entre la distancia recorrida en metros por un móvil y el tiempo en segundos es e(t) = 6t². Calcular:

La velocidad instantánea en t = 1. La velocidad instantánea es la derivada en t = 1.