El documento define la rapidez media como la distancia recorrida dividida por el tiempo empleado. Explica que la rapidez es un escalar mientras que la velocidad es un vector que incluye dirección y sentido. Finalmente, distingue entre velocidad media, que es el desplazamiento dividido por el tiempo, y velocidad instantánea, que es la velocidad en un instante dado.
2. Rapidez
La rapidez media (Vm), se define como la razón entre la distancia recorrida por un cuerpo dividida
por el tiempo empleado en recorrer esa distancia. Si "d" es la distancia recorrida por un cuerpo y "t"
el tiempo empleado en recorrer esa distancia, entonces la rapidez media será:
t
d
mV
Comoladistanciayel tiemposonescalares, larapidezesun escalar. Launidaddemedidadelarapidez
se puede expresar en m/s, km/h, m/min, etc. Es decir, cualquier combinación de unidades que implique
longitud/tiempo.
3. La rapidez de un cuerpo en un instante dado se denomina rapidez instantánea.
A continuación presentamos algunas rapideces características de movimientos de
objetos animados e inanimados.
Movimiento V (km/h)
La luz 1,08x109
Tierra alrededor del Sol 1,07x105
Luna alrededor de la Tierra 3 700
Sonido en el aire 1 253
Avión comercial 965
Automóvil comercial (máximo) 225
Leopardo corriendo 105
Persona corriendo 100 m (máxima) 35
Persona caminando 1,0
Hormiga 0,050
4. Si un automóvil viaja a una rapidez media de 80 km/h,
¿qué representa este valor de rapidez?
Este valor indica que en promedio por cada hora
transcurrida, el automóvil recorre una distancia de 80
km.
5. El odómetro de un automóvil al inicio de un viaje, marca 40 060 km. Si el
automóvil realiza un recorrido a una rapidez media de 65,0 km/h, ¿qué
kilometraje marcará el odómetro al cabo de 6,00 horas?
Como el auto viaja a una rapidez media de 65,0 km/h, significa que en
promedio por cada hora que transcurre recorre aproximadamente 65 km.
Así, en 6 horas recorrerá 390 km, que agregados a los 40 060 km que
tenía marcado el odómetro, resulta que ahora el odómetro marcará 40 450
km.
6. Si utilizas las ecuaciones obtendrás los mismos resultados, ya que
despejando la distancia de nuestra definición de rapidez media,
podremos obtener la distancia recorrida por el automóvil:
Como el odómetro marcaba inicialmente 40 060 km, al final del recorrido
marcará: 40 060 km + 390 km = 40 450 km.
7. Velocidad media y velocidad instantánea
La rapidez y la velocidad no significan lo mismo, aún cuando en el
lenguaje cotidiano acostumbramos a utilizarlas indistintamente.
La diferencia fundamental es que la rapidez es un escalar, por lo que
sólo tiene módulo; mientras que la velocidad es un vector, por lo que
posee módulo dirección y sentido.
La velocidad media es la razón entre el desplazamiento y el tiempo
empleado en realizarlo. Nos indica qué tan rápido y en qué sentido
se desplaza un objeto.
8. La velocidad media en la dirección X de una partícula (Vm), en un
intervalo t, se define como el cambio de la posición de la partícula X
por unidad de tiempo, es decir:
Donde:
X = Es el vector desplazamiento. XI = Posición
inicial.
t = tF
_ tI = Tiempo empleado o Intervalo de tiempo. XF = Posición
final.
