La velocidad
Un ciclista en la Costanera de Asunción, un avión que sale del aeropuerto Silvio Pettirossi, el sonido de un trueno en una tarde de tormenta en Luque: todos se mueven, pero a ritmos muy distintos. Para comparar cuán rápido va cada uno necesitás una magnitud que relacione la distancia recorrida con el tiempo empleado. Esa magnitud es la velocidad.
Qué es la velocidad
Fátima recorre 100 m en 20 s y Lucas recorre 150 m en 35 s. Aunque Lucas llegó más lejos, ¿quién se movió con mayor rapidez?
Para saberlo no basta con ver la distancia ni el tiempo por separado: hay que ver cuánta distancia se recorre en cada unidad de tiempo.
La velocidad es una magnitud vectorial: además de su módulo (cuánto vale, por ejemplo $5\ \text{m/s}$) tiene dirección y sentido, y se aplica en el punto donde está el cuerpo. Para describirla tratamos al colectivo, al ciclista o a la pelota como un cuerpo puntual: un punto que se desplaza. En esta página trabajamos con movimientos en línea recta y hacia un solo lado, así que alcanza con el módulo, y los números son los mismos que los de la rapidez. El sentido depende del punto de referencia que elijas (MOVIMI-TRAY) y el signo de la velocidad lo retomamos en CINE-MRU.
Si conocés la velocidad, también podés despejar la distancia o el tiempo:
$$d = v \cdot t \qquad\qquad t = \frac{d}{v}$$¿Por qué? Si avanzás $5\ \text{m}$ cada segundo, en $20\ \text{s}$ avanzás $5 \times 20 = 100\ \text{m}$. Y para saber cuántos segundos necesitás, mirás cuántas veces cabe esa velocidad en la distancia.
Un ciclista recorre $100\ \text{m}$ en $20\ \text{s}$. ¿Con qué velocidad circuló? Expresá el resultado en $\text{m/s}$.
Un ciclista recorre $100\ \text{m}$ en $20\ \text{s}$. ¿Con qué velocidad circuló? Expresá el resultado en $\text{m/s}$.
Indicá cuáles de las siguientes expresiones son unidades de velocidad y cuáles no, y explicá por qué: a) $\text{m/s}$ b) $\text{kg/m}^3$ c) $\text{km/h}$ d)…
Indicá cuáles de las siguientes expresiones son unidades de velocidad y cuáles no, y explicá por qué:
- a) $\text{m/s}$
- b) $\text{kg/m}^3$
- c) $\text{km/h}$
- d) $\text{m/s}^2$
Un velociraptor corre a $10\ \text{m/s}$. ¿Qué distancia recorre en $45\ \text{s}$ si mantiene esa velocidad?
Un velociraptor corre a $10\ \text{m/s}$. ¿Qué distancia recorre en $45\ \text{s}$ si mantiene esa velocidad?
Cambiar de unidades: m/s y km/h
En los carteles de las rutas del Chaco ves km/h; en la pista de atletismo, m/s. Para comparar, hay que usar la misma unidad.
¿Por qué 3,6? Un kilómetro son $1000\ \text{m}$ y una hora son $3600\ \text{s}$; al dividir $3600 \div 1000$ sale $3{,}6$.
Un auto circula a $90\ \text{km/h}$. Expresá su velocidad en $\text{m/s}$.
Un auto circula a $90\ \text{km/h}$. Expresá su velocidad en $\text{m/s}$.
Un atleta corre a $15\ \text{m/s}$. Expresá su velocidad en $\text{km/h}$.
Un atleta corre a $15\ \text{m/s}$. Expresá su velocidad en $\text{km/h}$.
¿Cuántos metros recorre en un minuto un monopatín eléctrico que va a $18\ \text{km/h}$?
¿Cuántos metros recorre en un minuto un monopatín eléctrico que va a $18\ \text{km/h}$?
Ordená de mayor a menor las siguientes velocidades, expresándolas antes todas en $\text{km/h}$: a) $25\ \text{m/s}$ b) $100\ \text{km/h}$ c) $1\ \text{km/min}$
Ordená de mayor a menor las siguientes velocidades, expresándolas antes todas en $\text{km/h}$:
- a) $25\ \text{m/s}$
- b) $100\ \text{km/h}$
- c) $1\ \text{km/min}$
Velocidad media en recorridos con varios tramos
Un camión recorre 10 km por la ruta PY02 a 100 km/h y tarda 6 minutos. Luego otros 10 km en un embotellamiento a 25 km/h y tarda 24 minutos. Los dos tramos miden lo mismo; ¿por qué la velocidad media de todo el viaje no es la mitad entre 100 y 25?
Un ciclista recorre $30\ \text{km}$ en la primera hora de ruta y otros $30\ \text{km}$ en la media hora siguiente. Calculá su velocidad media en todo el recorrido, en…
Un ciclista recorre $30\ \text{km}$ en la primera hora de ruta y otros $30\ \text{km}$ en la media hora siguiente. Calculá su velocidad media en todo el recorrido, en $\text{km/h}$.
Un ómnibus interurbano recorre $180\ \text{km}$ en $2\ \text{h}\ 15\ \text{min}$. ¿Cuál fue su velocidad media en $\text{km/h}$?
Un ómnibus interurbano recorre $180\ \text{km}$ en $2\ \text{h}\ 15\ \text{min}$. ¿Cuál fue su velocidad media en $\text{km/h}$?
Un auto recorre $100\ \text{km}$ a $100\ \text{km/h}$ y otros $100\ \text{km}$ a $50\ \text{km/h}$, como se muestra en la figura. a) Calculá el tiempo que tarda en cada…
Un auto recorre $100\ \text{km}$ a $100\ \text{km/h}$ y otros $100\ \text{km}$ a $50\ \text{km/h}$, como se muestra en la figura.
- a) Calculá el tiempo que tarda en cada tramo.
- b) Calculá la velocidad media de todo el viaje.
- c) Explicá por qué la velocidad media no es $75\ \text{km/h}$, la media de las dos velocidades.
Acercarse, cruzarse y el sonido del trueno
¿Por qué? Si uno avanza $20\ \text{km}$ en una hora y el otro $10\ \text{km}$ hacia él, entre los dos "se comen" $30\ \text{km}$ de distancia en esa hora.
El sonido también viaja a una velocidad conocida, unos $340\ \text{m/s}$ en el aire. La luz del rayo llega casi al instante, así que el retraso del trueno te permite calcular a qué distancia cayó.
El sonido viaja por el aire a unos $340\ \text{m/s}$. Ves caer un rayo y oís el trueno $5\ \text{s}$ después, como se muestra en la figura. ¿A qué distancia de vos cayó…
El sonido viaja por el aire a unos $340\ \text{m/s}$. Ves caer un rayo y oís el trueno $5\ \text{s}$ después, como se muestra en la figura.
¿A qué distancia de vos cayó el rayo?
Durante una tormenta oís el trueno $3\ \text{s}$ después de ver el relámpago. El sonido viaja por el aire a $340\ \text{m/s}$. a) ¿A qué distancia de vos se produjo el…
Durante una tormenta oís el trueno $3\ \text{s}$ después de ver el relámpago. El sonido viaja por el aire a $340\ \text{m/s}$.
- a) ¿A qué distancia de vos se produjo el rayo?
- b) Si en la descarga siguiente el trueno tarda $10\ \text{s}$, ¿se acerca o se aleja la tormenta? Justificalo con el cálculo.
Volvé al principio: el ciclista de la Costanera va a unos $5\ \text{m/s}$ ($18\ \text{km/h}$), un avión comercial a unos $250\ \text{m/s}$ ($900\ \text{km/h}$) y el sonido del trueno a $340\ \text{m/s}$ ($1.224\ \text{km/h}$), el más rápido de los tres.