Realmente Qué Es La Velocidad? ¡Aprendiendo Sobre Esta Importante Magnitud Física!

Sabías qué es la velocidad ? una magnitud física de carácter vectorial, que es la encargada de expresar la distancia recorrida de un objeto en unidad de tiempo. En la escritura manuscrita se representa por una “v”. Son sus dimensiones L/T en análisis dimensional. En Sistema Internacional de Unidades su unidad de Metro por segundo (m/s). Debe considerarse en virtud de su carácter vectorial, la dirección del desplazamiento y el módulo, el cual se suele denominar celeridad o rapidez.

Qué Es La Velocidad Y Sus Caracteristicas: 

Es la velocidad conocida como una magnitud física, y a partir de la ella se puede expresar el desplazamiento que un objeto realiza en una determinada unidad de tiempo. Es representada la velocidad mediante el símbolo (v), y es su unidad, dentro del sistema internacional es el m/s.

La celeridad es el término relacionado con la velocidad. Para referirnos a la celeridad en el lenguaje cotidiano, empleamos frecuentemente la palabra velocidad. Se hacer unas distinciones entre ellas en física, ya que es la celeridad una magnitud escalar que representa el módulo de la velocidad. De forma muy sencilla, si decimos que se mueve una partícula con una velocidad de 20 metros por segundo, nos estamos refiriendo a su celeridad; por el contrario, si también especificamos la dirección en que se mueve, nos estamos refiriendo entonces a la velocidad.

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1| Historia de la Velocidad.

Estudio Aristóteles los fenómenos físicos sin llegar a conceptualizar una noción de velocidad, o sea que no especuló: que es la velocidad; ya que sus explicaciones que se mostraron erróneas posteriormente, solo describían los fenómenos inherentes al movimiento sin siquiera usar las matemáticas como herramienta.

Galileo Galilei fue, quien estudiando el movimiento de los cuerpos sobre un plano inclinado, formula para entonces el concepto de velocidad. Fijó para esto un patrón de unidad de tiempo, por ejemplo un segundo, y midió la distancia recorrida por un cuerpo en cada unidad de tiempo. Galileo de esta manera realizó el concepto de velocidad como: aquella distancia recorrida por unidad de tiempo. A pesar del gran avance que representaba para la fecha la introducción de esta nueva noción, sus alcances pues se limitaban a los alcances mismos de las matemáticas. Por ejemplo, era muy sencillo calcular la velocidad de un móvil que a velocidad constante se desplazase, ya que recorre distancia iguales en cada unidad de tiempo.

También era muy sencillo calcular la velocidad de un móvil con velocidad constante, como es el caso de un cuerpo libre. Aunque no disponía Galileo de herramientas para el cálculo cuando la velocidad variaba.

Fue en el siglo XVI,  con la creación y el desarrollo del cálculo por parte de Gottfried Leibniz e Isaac Newton, cuando para entonces se logró solucionar la cuestión de la velocidad instantánea de un cuerpo. Encontrándose determinada la misma por la derivada de un vector de posición del objeto con respecto al tiempo. Con el uso del cálculo la aplicación de la velocidad se ha convertido en una herramienta fundamental en ingeniería y física, extendiéndose en prácticamente todos los fenómenos que impliquen cambios de posición con respecto al tiempo, o sea que implique movimiento.

2| Velocidad Media.

Se define la velocidad media como el cambio de posición en un intervalo de tiempo considerado. Su cálculo se basa en dividir el vector desplazamiento o sea Δr, por el tiempo Δt, empleado en efectuarlo.

Basado en esta definición, es una magnitud vectorial la velocidad media, ya que es el resultado de una división de un vector entre un escalar. Si se considera por otra parte, la velocidad recorrida sobre la trayectoria en el transcurso de un intervalo de tiempo dado, tenemos la celeridad media o la velocidad media sobre la trayectoria, la cual representa una magnitud escalar.

El módulo que representa al vector velocidad media, es diferente en general al valor de la velocidad media sobre la trayectoria. Solo si la trayectoria es rectilínea y además el móvil solo avanza en algún sentido sin retroceder, entonces así serán iguales. Por ejemplo: si recorre un objeto una distancia de 20 metros sobre una trayectoria en un lapso de 4 segundos, el módulo de su velocidad media sobre la trayectoria es: 5 metros por segundo.

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3| Velocidad Instantánea.

Ya que es la velocidad instantánea un vector que es tangente a la trayectoria, como anteriormente se intuía, la misma corresponde a la derivada del vector posición con respecto al tiempo.  Permite dar a conocer la velocidad instantánea la velocidad de un móvil que sobre una trayectoria se desplaza cuando es infinitamente pequeño el intervalo del tiempo, siento entonces también muy pequeño el espacio recorrido, representando entonces un punto de la trayectoria. Es siempre la velocidad instantánea tangente a la trayectoria.

En virtud del carácter vectorial que caracteriza a la velocidad, cuando un cambio de la dirección del movimiento se produce, cambia la velocidad media incluso si permanece la celeridad constante. En una carrera de automóviles cuando los mismos toman una curva, su velocidad cambia de dirección.

La velocidad en forma vectorial, es la derivada del vector posición respecto al tiempo. Donde u_t es un vector de modulo unidad, de una dirección tangente a la trayectoria dl cuerpo en cuestión r es el vector posición ya que en los límites es los diferenciales de espacio recorrido con posición igual.

4| Velocidad Angular.

No es la velocidad angular propiamente una velocidad, en el sentido definido anteriormente, ya que propiamente no se refiere al desplazamiento de un cuerpo sobre una trayectoria a un movimiento de rotación. Aunque propiamente no es una velocidad, una vez conocida la velocidad de un punto de un sólido y también la velocidad de un sólido se puede determinar la velocidad instantánea del reto de puntos en el sólido.

Velocidad Mecánica Relativista.

Puede definirse la velocidad mecánica relativista de forma análoga a como se hace en mecánica clásica, aunque la velocidad así definida no tiene las mismas propiedades que su análogo clásico:

• La velocidad convencional en primer lugar es medida por diferentes observaciones, aun inerciales, y carece de una ley de transformación sencilla, de no es la velocidad ampliable a un cuadeivector de forma trivial.
• El momento lineal y la velocidad en segundo lugar, en el ámbito de la mecánica relativista no son proporcionales, se considera conveniente por esa razón, en los cálculos sustituir la velocidad convencional por la cuadrivelocidad, y cuyas componentes especiales pues coinciden con velocidades pequeñas comparadas con la velocidad de la luz.

También esta cuadrivelocidad tiene unas propiedades de transformación covariantes y adecuadas además es proporcional al cuadrimomento lineal. La velocidad relativa no es aditiva en mecánica relativista, significa esto que si observamos dos consideraciones, A y B, moviéndose ambos cuerpos  sobre una misma recta a diferentes velocidades, respecto a un tercer observador, sucede que; siendo la velocidad  de B medida por A y la velocidad de A  medida por B. Sucede esto porque tanto la medida de velocidades, como el transcurrir del tiempo para los distintos observadores A y B, no es el mismo ya que los objetos tienen diferentes velocidades, y como se sabe el paso del tiempo se debe a la velocidad de un sistema con relación a la velocidad de la luz.

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