Velocidad
El término velocidad puede referirse a:- la magnitud física, distancia recorrida por unidad de tiempo.
- la Velocidad (deporte), como cualidad física básica de los deportistas.
- la velocidad de obturación, lapso que permanece abierto el obturador.
- las carreras de velocidad, la modalidad de carreras de atletismo más corta.
- el automovilismo de velocidad y el motociclismo de velocidad, una disciplina deportiva que se disputa en circuitos de superficie firme.
- la Velocidad de reacción de una reacción química.
- la Velocidad de transferencia de datos en sistemas digitales.
Velocidad
La velocidad es una magnitud física de carácter vectorial que relaciona el cambio de posición (o desplazamiento) con el tiempo. Se representa con: v o v → ,(en la escritura manuscrita). Su unidad en el Sistema Internacional de Unidades es el metro por segundo (símbolo, m/s).
En virtud de su carácter vectorial, para definir la velocidad debe considerarse la dirección del desplazamiento y el módulo, el cual se denomina celeridad o rapidez.
Historia
Aristóteles estudió los fenómenos físicos sin llegar a conceptualizar una noción de velocidad. En efecto, sus explicaciones (que posteriormente se demostrarían incorrectas) solo describían los fenómenos inherentes al movimiento sin usar las matemáticas como herramienta.
Fue Galileo Galilei quien, estudiando el movimiento de los cuerpos en un plano inclinado, formuló el concepto de velocidad. Para ello, fijó un patrón de unidad de tiempo, como por ejemplo 1 segundo, y midió la distancia recorrida por un cuerpo en cada unidad de tiempo. De esta manera, Galileo desarrolló el concepto de la velocidad como la distancia recorrida por unidad de tiempo. A pesar del gran avance que representó la introducción de esta nueva noción, sus alcances se limitaban a los alcances mismos de las matemáticas. Por ejemplo, era relativamente sencillo calcular la velocidad de un móvil que se desplazase a velocidad constante, puesto que en cada unidad de tiempo recorre distancias iguales. También lo era calcular la velocidad de un móvil con aceleración constante, como es el caso un cuerpo en caída libre. Sin embargo, cuando la velocidad del objeto variaba de forma más complicada, Galileo no disponía de herramientas matemáticas que le permitiesen determinar la velocidad instantánea de un cuerpo.
Fue recién en el siglo XVI, con el desarrollo del cálculo por parte de Isaac Newton y Gottfried Leibniz, cuando se pudo solucionar la cuestión de obtener la velocidad instantánea de un cuerpo. Esta está determinada por la derivada del vector de posición del objeto respecto del tiempo.
Las aplicaciones de la velocidad, con el uso de Cálculo, es una herramienta fundamental en Física e Ingeniería, extendiéndose en prácticamente todo fenómeno que implique cambios de posición respecto del tiempo, esto es, que implique movimiento.
Un término relacionado con la velocidad es el de celeridad. En el lenguaje cotidiano empleamos frecuentemente el término velocidad para referirnos a la celeridad . En física hacemos una distinción entre ellas, ya que la celeridad es una magnitud escalar que representa el módulo de la velocidad. De manera muy sencilla, si decimos que una partícula se mueve con una velocidad de 10 m/s, nos estamos refiriendo a su celeridad; por el contrario, si además especificamos la dirección en que se mueve, nos estamos refiriendo a su velocidad.
Velocidad en mecánica clásica
Velocidad media
La velocidad media se define como el cambio de posición durante un intervalo de tiempo considerado.
De acuerdo con esta definición, la velocidad media es una magnitud vectorial (ya que es el resultado de dividir un vector entre un escalar).
Por otra parte, si se considera la distancia recorrida sobre la trayectoria durante un intervalo de tiempo dado, tenemos la velocidad media sobre la trayectoria o celeridad media, la cual es una magnitud escalar.
Velocidad instantánea
Magnitudes de interés en la cinemática de una partícula de masa m: vector de posición r, velocidad v y aceleración a.
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 siempre tangente a la trayectoria.
Unidades de velocidad
Sistema Internacional de Unidades (SI)
- Metro por segundo (m/s), unidad de velocidad en el SI (1 m/s = 3,6 km/h).
- Kilómetro por hora (km/h)
- Kilómetro por segundo (km/s)
- Centímetro por segundo (cm/s) unidad de velocidad en el CGS
- Pie por segundo (ft/s), unidad de velocidad del sistema inglés
- Milla por hora (mph) (uso habitual)
- Milla por segundo (mps) (uso coloquial)
Navegación marítima y Navegación aérea
El nudo es una unidad de medida de velocidad, utilizada en navegación marítima y aérea, equivalente a la milla náutica por hora (la longitud de la milla naútica es de 1852 metros; la longitud de la milla terrestre —statute mile— es de 1609,344 metros).
Aeronáutica
El número Mach es una medida de velocidad relativa que se define como el cociente entre la velocidad de un objeto y la velocidad del sonido en el medio en que se mueve dicho objeto. Es un número adimensional típicamente usado para describir la velocidad de los aviones. Mach 1 equivale a la velocidad del sonido, Mach 2 es dos veces la velocidad del sonido,y así sucesivamente. La velocidad del sonido en el aire es de 340 m/s (1224 km/h).
Unidades de Planck (Unidades naturales)
El valor de la velocidad de la luz en el vacío = 299 792 458 m/s (aproximadamente 300 000 km/s).
FUENTE:
https://es.wikipedia.org
