Fisica

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VELOCIDAD

La velocidad es una magnitud física de carácter vectorial que expresa el desplazamiento de un objeto por unidad de tiempo. Se la representa por o . Sus dimensiones son [L]/[T]. Su unidad en el Sistema Internacional es el m/s.

En virtud de su carácter vectorial, para definir la velocidad deben considerarse la dirección del desplazamiento y el módulo, al cual se le denominaceleridad o rapidez.

De igual forma que la velocidad es el ritmo o tasa de cambio de la posición por unidad de tiempo, la aceleración es la tasa de cambio de la velocidad por unidad de tiempo.

VELOCIDAD MEDIA

La velocidad media o velocidad promedio es la velocidad en un intervalo de tiempo dado. Se calcula dividiendo el desplazamiento (Δr) por el tiempo (Δt) empleado en efectuarlo:

(1)

Porotra parte, si se considera la distancia recorrida sobre la trayectoria en un intervalo de tiempo dado, esto es la velocidad media sobre la trayectoria o rapidez media, «la cual es una cantidad escalar», la expresión anterior se escribe en la forma:

(2)

Por ejemplo, si un objeto recorre una distancia de 10 metros en un lapso de 3 segundos, el módulo de su velocidad media sobre latrayectoria es:

CELERIDAD O RAPIDEZ

La celeridad o rapidez es la magnitud o el valor de la velocidad, sea velocidad vectorial media, sea velocidad media sobre la trayectoria, o velocidad instantánea (velocidad en un punto). Entonces, se pueden presentar por lo menos tres casos de celeridad, dos de los cuales las desarrollamos a continuación, y el tercer caso lo veremos al tocar velocidad instantánea:CELERIDAD O MAGNITUD DE LA VELOCIDAD PROMEDIO

Es la magnitud del desplazamiento dividida entre el tiempo transcurrido. La rapidez promedio no necesariamente es igual a la magnitud de la velocidad promedio. La rapidez promedio y la velocidad media tienen la misma magnitud cuando todo el movimiento se da en una dirección. En otros casos, pueden diferir. Esta diferencia entre la rapidez y lamagnitud de la velocidad puede ocurrir cuando se calculan valores promedio.

VELOCIDAD INSTANTÁNEA

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 siempretangente a la trayectoria.

En forma vectorial, la velocidad es la derivada del vector posición respecto al tiempo:

Donde es un versor (vector de módulo unidad) de dirección tangente a la trayectoria de cuerpo en cuestión y es el vector posición, ya que en el límite los diferenciales de espacio recorrido y posición coinciden.

CELERIDAD INSTANTÁNEA

Es el valor o módulo de la velocidadinstantánea. Y es el tercer caso al que nos referíamos más arriba.

VELOCIDAD RELATIVA

El cálculo de velocidades relativas en mecánica clásica es aditivo y encaja con la intuición común sobre velocidades; de esta propiedad de la aditividad surge el método de la velocidad relativa. La velocidad relativa entre dos observadores A y B es el valor de la velocidad de un observador medida por el otro.Las velocidades relativas medias por A y B serán iguales en valor absoluto pero de signo contrario. Denotaremos al valor la velocidad relativa de un observador B respecto a otro observador A cómo.

Dadas dos partículas A y B, cuyas velocidades medidas por un cierto observador son y , la velocidad relativa de B con respecto a A se denota como y viene dada por:

Naturalmente, la velocidadrelativa de A con respecto a B se denota como y viene dada por:

De modo que las velocidades relativas y tienen el mismo módulo pero dirección contraria.

VELOCIDAD ANGULAR

La velocidad angular no es propiamente una velocidad en el sentido anteriormente definido sino una medida de la rapidez con la que ocurre un movimiento de rotación. Aunque no es propiamente una velocidad una vez conocida la...
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