Velocidad

Velocidad

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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 ledenomina 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.

Definición de los vectores velocidad media e instantánea.

Velocidad en mecánica clásica
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) 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: (2) Por ejemplo, si un objeto recorre una distanciade 10 metros en un lapso de 3 segundos, el módulo de su velocidad media sobre la trayectoria es:

Velocidad

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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, dosde 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 magniud de la velocidad promedio. La rapidez promedio y la velocidad media tienen la misma magnitud cuando todo elmovimiento se da en una dirección. En otros casos, pueden diferir. Esta diferencia entre la rapidez y la magniud 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 recorridotambién muy pequeño, representando un punto de la trayectoria. La velocidad instantánea es siempre tangente 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 el vector posición, ya que en el límite los diferenciales de espaciorecorrido y posición coinciden.

es

Celeridad instantánea
Es el valor o módulo 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 velocidadrelativa 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 como . Dadas dos partículas A y B, cuyas velocidades medidas por un cierto observador son relativa de B conrespecto a A se denota como y viene dada por: y , la velocidad

Naturalmente, la velocidad relativa 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

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Velocidad angular
La velocidad angular no es propiamente una velocidad en el sentido anteriormente definido sino una...