Velocidad es un concepto esencial en física, que mide la tasa de cambio de la posición de un objeto con respecto al tiempo. Cuando la velocidad de un objeto se mide en una dirección específica, se denomina velocidad. Además, el cambio de desplazamiento en el tiempo se conoce como velocidad. Tanto la rapidez como la velocidad son bastante similares entre sí. Pero presenta una diferencia importante en el sentido de que la velocidad es una cantidad vectorial que tiene magnitud y dirección. Y la velocidad es una cantidad escalar que sólo tiene magnitud. Por tanto, la velocidad es una medida de cuánto tiempo tarda un cuerpo en llegar a un destino con dirección.

Tabla de contenidos

aprender selenio

• Definición de velocidad
• Tipos de velocidad
• Velocidad inicial y final
• ¿Cómo encontrar la velocidad final?
• Velocidad constante
• Fórmula de velocidad
• Diferencia entre rapidez y velocidad
• Velocidad angular
• Velocidad de escape
• Ejemplos resueltos sobre velocidad

Por ejemplo, cuando dos objetos viajan en la misma dirección, es más fácil saber cuál es más rápido. Pero, si la dirección del movimiento de los dos objetos es opuesta, entonces es difícil identificar el más rápido. En tales situaciones, el concepto de velocidad es esencial.

Definición de velocidad

La velocidad se define como la tasa de cambio de la posición del objeto con respecto a un marco de referencia y el tiempo.

Velocidad es una medida vectorial de la velocidad y dirección del movimiento. En pocas palabras, la velocidad es el ritmo al que algo se mueve en una dirección particular. La velocidad de un automóvil que va hacia el norte por una carretera importante y la velocidad de un cohete que estalla en el espacio se pueden medir utilizando la velocidad. Como se puede anticipar, el tamaño escalar (valor total) de la velocidad vectorial representa la velocidad del movimiento. En términos de cálculos, la velocidad es la primera salida de un lugar en términos de tiempo. La velocidad se puede calcular mediante una fórmula sencilla que utiliza medidas, distancia y tiempo.

Unidad de velocidad

• La unidad SI para la velocidad es EM (metros por segundo).
• Al mismo tiempo, la velocidad se puede expresar en cualquier unidad de distancia. Otras unidades incluyen millas por hora (mph), kilómetros por hora (kph) y kilómetros por segundo (km/s).

Tipos de velocidad

Puede haber varios tipos de velocidades para cualquier objeto, algunos de estos tipos son los siguientes:

• Velocidad uniforme
• Velocidad no uniforme
• Velocidad instantánea
• Velocidad media

Entendamos estas velocidades de la siguiente manera:

Velocidad uniforme

Cuando cualquier objeto recorre desplazamientos iguales en tiempos iguales, entonces su velocidad se llama velocidad uniforme. Un tren que viaja a una velocidad constante de 80 kilómetros por hora (km/h) durante 2 horas recorrerá una distancia de 160 kilómetros (km), entonces la velocidad de un tren que viaja a 80 kilómetros por hora es un ejemplo de Velocidad Uniforme.

Velocidad no uniforme

Cuando cualquier objeto recorre desplazamientos desiguales en intervalos de tiempo iguales, su velocidad se denomina velocidad no uniforme. Por ejemplo, un automóvil que viaja a 30 km/h en una calle concurrida, luego acelera a 80 km/h en una autopista y luego desacelera a 50 km/h en un área suburbana, entonces se dice que el automóvil no tiene -Velocidad uniforme.

Velocidad instantánea

La velocidad en un momento determinado o durante un período de tiempo muy corto para cualquier objeto se llama velocidad instantánea. Consideremos un automóvil que viaja a una velocidad constante de 100 km/h en una carretera, y el conductor que mira el velocímetro para ver su velocidad es un ejemplo de velocidad instantánea en ese momento.

Velocidad media

Para un objeto en movimiento con cierta velocidad, la distancia total recorrida por unidad de tiempo se llama velocidad promedio de ese objeto. es decir.,

Velocidad promedio = Desplazamiento total recorrido / Tiempo total empleado

Consideremos que una persona camina una distancia de 4 km en 1 hora y luego camina otros 2 km en 30 minutos. La velocidad media para todo el viaje es de 8 kilómetros por hora (km/h).

Velocidad inicial y final

Velocidad inicial es la velocidad cuando comenzó el movimiento del objeto. En palabras simples, la velocidad en un intervalo de tiempo t = 0 s se llama velocidad inicial. Está representado por el símbolo u. La unidad SI es similar a la de la velocidad, es decir, m/s.

Velocidad final es la velocidad que alcanza el objeto cuando alcanza su máxima aceleración. En palabras simples, la velocidad ganada por el objeto en un cierto intervalo de tiempo se llama velocidad final. Está representado por el símbolo v. La unidad SI de las velocidades inicial y final es la misma, es decir, m/s.

¿Cómo encontrar la velocidad final?

Siga los siguientes pasos para encontrar la velocidad final del objeto.

Paso 1: La velocidad inicial del objeto se puede calcular dividiendo la distancia total recorrida por la cantidad de tiempo que le tomó al objeto recorrer esa distancia. En la fórmula V = d/t, V es la velocidad, d es la distancia y t es el tiempo.

Paso 2: Al dividir la masa del objeto por su fuerza y ​​luego multiplicar el resultado por el tiempo de la aceleración, se puede determinar su aceleración.

Paso 3: Para obtener la velocidad final, suma las cantidades de los pasos 1 y 2.

Velocidad constante

La velocidad constante de un objeto se gana cuando tiene una velocidad constante en una dirección constante. Aquí la dirección constante restringe el movimiento del objeto en una trayectoria lineal o recta. Por lo tanto, la velocidad constante se denomina movimiento del objeto en línea recta con rapidez constante.

Una de las formas más simples de movimiento es cuando el objeto se mueve con velocidad constante. Este movimiento constante se puede observar cada vez que un objeto se desliza sobre una superficie horizontal.

Sin embargo, una bicicleta que se mueve a una velocidad constante de 50 km/h en una trayectoria circular tiene una rapidez constante pero no tiene una velocidad constante porque su dirección cambia siguiendo la trayectoria circular.

npm borrar caché

Fórmula de velocidad

Existen diferentes fórmulas para calcular la velocidad de un objeto utilizando diferentes parámetros en diversas condiciones. Estas son algunas de las fórmulas principales utilizadas para calcular diferentes velocidades como:

Cuando la inicial (x_i) y la posición final (x_F) de un objeto junto con el intervalo de tiempo, entonces la velocidad se puede calcular como,

Ahora, de acuerdo con las ecuaciones de movimiento, se puede evaluar la velocidad,

• Cuando se dan la velocidad inicial, la aceleración y el tiempo, la velocidad final viene dada como,

dónde

• en es la velocidad final,
• en es la velocidad inicial,
• a es la aceleración y
• t es el tiempo que tarda el objeto.

Diferencia entre rapidez y velocidad

Rapidez y velocidad son términos que a menudo se usan de manera similar, por lo que resultan un poco confusos para la mayoría de nosotros. Pero prácticamente existe una diferencia significativa entre ambos términos.

El término Velocidad se utiliza para expresar la rapidez con la que se mueve un cuerpo. Sin embargo, la velocidad no sólo expresa su rapidez sino que también nos informa sobre la dirección en la que se mueve el cuerpo.

Por eso, La velocidad se define simplemente como la tasa de cambio de la distancia recorrida por un objeto en un intervalo de tiempo determinado. Mientras que la velocidad se define como la tasa de desplazamiento de un objeto en un intervalo de tiempo determinado. Esto implica que la velocidad es función de la distancia y la velocidad es función del desplazamiento. Y lo más importante, se dice que la velocidad solo tiene magnitud, por lo que es una cantidad escalar, mientras que la velocidad tiene magnitud y dirección, es una cantidad vectorial. Además, ambas cantidades tienen las mismas unidades y fórmulas de dimensión.

La diferencia entre velocidad y velocidad en forma tabular se da de la siguiente manera:

Velocidad angular

Cuando se dan el desplazamiento angular y el tiempo que tarda el objeto en un movimiento circular, entonces la velocidad angular viene dada como,

dónde,

• Vaya es la velocidad angular
• i son los desplazadores angulares
• t es el tiempo que tarda el objeto en el movimiento circular.

Velocidad de escape

Cuando se da la masa del objeto que escapó de la atracción gravitacional de la Tierra (con constante gravitacional G), entonces la velocidad de escape del objeto viene dada como,

dónde,

• en _Es es la velocidad de escape,
• GRAMO es la constante gravitacional universal (= 6,674 × 10^-11Nuevo Méjico²/kg²),
• metro es la masa del objeto que escapó y
• r es la distancia desde el centro de la masa.

Resumen de fórmulas de velocidad

Todas las diferentes fórmulas para calcular diferentes velocidades son las siguientes:

• v = s/t
• v = (x _F - X _i )/ t = Δx / t
• v = u + en
• ω = θ / t
• en _Es = √2Gm/r

Además, consulte

• Distancia y desplazamiento
• Aceleración
• Velocidad y velocidad

Ejemplos resueltos sobre velocidad

Ejemplo 1: En una hora, un automóvil puede recorrer 550 km. Calcula su velocidad.

Solución:

Dado,

• Desplazamiento, s = 550 km = 550 × 10³metro
• Tiempo necesario, t = 1 h = 3600 s

Desde,

Velocidad = Desplazamiento / Tiempo

v = 550 × 10³/ 3600

= 152,77m/s

Por tanto, la velocidad del automóvil es 152,77 m/s.

Ejemplo 2: Un automóvil arranca y recorre un desplazamiento de 40 m en 10 s. Calcula su velocidad.

Solución:

Dado,

• Posición inicial, x_i= 0 metros
• Posición final, x_F= 40 metros
• Tiempo empleado, t = 10 s.

Desde,

v=x_F- X_i/t

Por lo tanto,

ingresando cadena en java

v = (40 m – 0 m) / 10 s

= 4 m/s

Por tanto, la velocidad del auto es 4 m/s.

Ejemplo 3: Un jugador golpea una pelota de fútbol que inicialmente está en reposo y alcanza una aceleración de 20 ms. ^-2 en el tiempo 5 s. Determine la velocidad final del balón después de t = 5 s.

Solución:

Dado,

• Aceleración, a = 20 ms^-2
• Velocidad inicial, u = 0 m/s
• Tiempo empleado, t = 5 s.

Desde,

v = u + en

Por lo tanto,

v = 0m/s + 20ms^-2× 5 segundos

= 100 m/s

Por tanto, la velocidad final del balón después de t = 5 s es 100 m/s.

len de matriz en java

Ejemplo 4: Determine la velocidad angular de la pelota desplazada en un movimiento circular un ángulo de 30 radianes en 5 s.

Solución:

Dado,

• Desplazamiento angular, θ = 30 rad
• Tiempo necesario, t = 5 s

Desde entonces, la velocidad angular está dada como:

ω = θ / t

Por lo tanto,

ω = 30 rad / 5 s

= 6 rad/s

Por tanto, la rapidez angular de la pelota es de 6 rad/s.

Ejemplo 5: Una persona completa una distancia con una velocidad final de 20 m/s y una aceleración de 2 m/s ² en un tiempo de 4 s. Calcule su velocidad inicial.

Solución:

Dado,

• Aceleración, a = 2 ms^-2
• Velocidad inicial, v = 20 m/s
• Tiempo empleado, t = 4 s.

Desde entonces, la velocidad inicial es:

tu = v – en

Por lo tanto,

tu = 20 m/s – 2 ms^-2× 4 s

= 12 m/s

Por tanto, la velocidad inicial de la persona es 12 m/s.

Ejemplo 6: ¿Cuál será la velocidad de escape de un objeto de la superficie terrestre?

Solución:

• Masa de la tierra, m = 6 × 10²⁴kg,
• La distancia del objeto al centro de masa es igual al radio de la Tierra, r = 6400 km = 6,4 × 10⁶m, y
• Valor de la constante gravitacional, G = 6,67 × 10⁻¹¹Nuevo Méjico²/kg².

Dado que la velocidad de escape se define como,

en_Es= √2Gm/r

Por lo tanto,

en_Es= √2 × 6.67 × 10⁻¹¹× 6 × 10²⁴kilogramos / 6,4 × 10⁶metro

= 11200 m/s

= 11,2 km/s

Por tanto, la velocidad de escape de un objeto de la superficie terrestre es de 11,2 km/s.

cadena para chatear

Velocidad – Preguntas frecuentes

Definir velocidad.

Cuando la velocidad de un objeto se mide en una dirección específica, se llama velocidad. Por ejemplo, un automóvil que se mueve hacia el norte con una velocidad de 40 km/hora es el ejemplo de velocidad.

¿Cómo se mide la velocidad?

La velocidad se mide en unidades de distancia por tiempo, normalmente metros por segundo (m/s) o kilómetros por hora (km/h). Requiere tanto la velocidad del objeto como la dirección de su movimiento.

¿Qué es la velocidad instantánea?

La velocidad instantánea se define como la velocidad de un objeto en un instante de tiempo específico. Se mide en m/s.

¿Cuál es la unidad de velocidad?

La unidad SI para velocidad es m/s (metros por segundo). También se mide en millas por hora (mph), kilómetros por hora (kph) y kilómetros por segundo (km/s).

¿Puede la velocidad ser cero?

Sí, la velocidad puede ser cero. En cuanto a un objeto en reposo, la velocidad siempre es 0.

¿Cuáles son los tipos de velocidad?

Existen principalmente dos tipos de velocidad: velocidad promedio y velocidad instantánea. La velocidad promedio es el desplazamiento total dividido por el tiempo total empleado, mientras que la velocidad instantánea es la velocidad de un objeto en un momento específico.

¿Puede la velocidad ser negativa?

Sí, la velocidad puede ser negativa.

¿Qué factores afectan la velocidad?

Los factores que pueden afectar la velocidad incluyen fuerzas externas como la gravedad, la fricción y la resistencia del aire, así como la masa del objeto si las fuerzas están desequilibradas. Los cambios en cualquiera de estos factores pueden causar aceleración, cambiando así la velocidad.

¿Cómo puede ser negativa la velocidad?

La velocidad de cualquier objeto en dirección opuesta siempre se considera con signo negativo.

Cuando la velocidad es constante, la aceleración es ____.

La aceleración para un movimiento de velocidad constante es 0 m/s²ya que no hay cambio en la velocidad.

¿En qué se diferencia la velocidad de la velocidad?

Si bien tanto la velocidad como la rapidez miden qué tan rápido se mueve algo, la velocidad también incluye la dirección del movimiento. Esto la convierte en una cantidad vectorial, mientras que la velocidad es una cantidad escalar que solo representa la magnitud del movimiento.

¿Es la velocidad una cantidad vectorial?

Sí, la velocidad es una cantidad vectorial.

¿Por qué la velocidad es una cantidad vectorial?

Para definir la velocidad de cualquier objeto necesitamos tanto la magnitud como la dirección, por lo tanto la velocidad es una cantidad vectorial.

¿Qué es la fórmula de velocidad promedio?

La fórmula para la velocidad promedio está dada como

Velocidad promedio = Desplazamiento total recorrido / Tiempo total empleado

¿Cuál es la diferencia entre rapidez y velocidad?

La velocidad medida en una dirección específica se llama velocidad, es decir, si un automóvil se mueve a 30 km/h, esa es la velocidad del automóvil, pero si el automóvil se mueve a 30 km/h hacia el norte, esa es la velocidad del automóvil.