Ejemplo de Velocidad

La Velocidad es una magnitud vectorial, que expresa la rapidez con que un objeto recorre una distancia. Se obtiene dividiendo la distancia que recorre un objeto entre el tiempo que tarda en recorrerlo. La fórmula básica para calcular la velocidad es:

v=d/t

Donde v es la velocidad, d la distancia recorrida y t el tiempo que tarda en recorrerla.

Esta fórmula permite calcular la velocidad vectorial media, en una trayectoria rectilínea, representada por un vector lineal, con un punto de partida y un punto de llegada (figura 1).

Cuando se calcula la velocidad de una serie de vectores que cambian de dirección, entonces estamos ante la velocidad media sobre trayectoria, que se obtiene dividiendo la suma de los recorridos de cada vector, entre el tiempo total empleado en recorrerlo. La fórmula es la siguiente:

v= d1+d2+d3+…dn/t 

Donde v es la velocidad, d1, d2, d3… dn, son las distancias de cada uno de los vectores, y t es el tiempo empleado en el recorrido (figura 2). 

En el sistema métrico decimal la unidad de velocidad son los metros por segundo m/s. Sin embargo, por utilidad, pueden utilizarse otras unidades que se ajustan más a las necesidades, como por ejemplo los kilómetros por hora (km/h), centímetros por segundo (cm/s). En el sistema inglés se usa la pulgada por segundo (in/s), el pie por segundo (ft/s), la milla por hora (mi/h) y en los usos marítimos y aéreos, el nudo (kt).

No se debe confundir la velocidad con la aceleración. La velocidad es la rapidez con que un objeto recorre la distancia entre un punto y otro, mientras que la aceleración es la relación de aumento o disminución entre una velocidad inicial y una velocidad final.

Para despejar el valor de uno de los componentes conociendo los otros dos, podemos usar la figura y fórmulas siguientes (figura 3):

Además de estas medidas de movimiento rectilíneo, también se puede calcular la velocidad instantánea en un movimiento acelerado, así como la velocidad angular en un movimiento circular.

Ejemplos de velocidad:

1.- Un autobús recorre la distancia entre la ciudad de Cuernavaca y la Ciudad de México, que es de 820 kilómetros, en 11 horas. Calcular la velocidad promedio del autobús.

v = d/t
v = ?
d = 820 km (820,000 metros)
t = 11 horas (39600 segundos8)
v = d/t = 820,000/39600 = 20.70 m/s
20.7 * 3600 = 74545 m/h
74545/1000 = 74.545 km/h

2.- Un automóvil avanza a 60 km/h, durante 7 horas y media. Calcular la distancia recorrida.

d = v*t
d = ?
v = 60 km/h (16.6666667 m/s)
t = 7.5 horas (27,000 s)
d = v*t = 16.6666667 * 27,000 = 450,000
450,000/1000 = 450 km.

Un corredor recorre una distancia de 14 kilómetros a una velocidad de 312 m/min. Calcular el tiempo que tardó en completar el recorrido.

t = d/v
t = ?
d = 14 km (14,000 metros)
v = 312 m/min (5.2 m/s)
t = d/v = 14,000 / 5.2  = 2700 s
2700/60 = 45 minutos.