Velocidad instantánea

Escuela Superior De Ingeniería Mecánica Y Eléctrica
Departamento De Ingeniería En Comunicaciones Y Electrónica
Laboratorio de Física Clásica
Academia De Física

EQUIPO N°6
Integrantes N° De Boleta Firma
Esteban Rodríguez Gustavo 2011301165 ___________
Garfias Morales Johan Henry 2011300339___________
Martell Orta Yonathan 2011301471 ___________
Mendoza Munguía Adrián 2011301845 ___________

Profesor: Ing. Carlos Cortés Ruiz

Práctica N° 7
“Determinación De La Velocidad Instantánea”


Fecha: 04 de Mayo de 2011




Objetivos.
* El alumno determinará el valor de la velocidad instantánea en un punto Putilizando un deslizador sobre el riel de aire.
Introducción Teórica.
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 deldesplazamiento y el módulo, al cual se le denomina celeridad o rapidez.1
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 eltiempo (Δt) empleado en efectuarlo:

Por otra 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:

Por ejemplo, si un objeto recorre una distancia de 10 metros en un lapso de 3 segundos, el módulo de suvelocidad media sobre la trayectoria 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 veremosal 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. Estadiferencia entre la rapidez y la magnitud 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 velocidadinstantánea es siempre tangente a la trayectoria.

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

Donde  es un vector (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 omódulo de la velocidad instantánea. 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...