Velocidad instantánea frente a velocidad media
La velocidad es un concepto muy importante discutido en mecánica. Muchas propiedades de un objeto, como la energía cinética y la viscosidad, dependen de la velocidad del objeto. El concepto de velocidad es muy utilizado en campos como la cinética, la cinemática, la dinámica, la astrofísica e incluso la ingeniería. Es vital tener una comprensión adecuada de los conceptos de velocidad instantánea y velocidad promedio para sobresalir en dichos campos. En este artículo, vamos a discutir qué son la velocidad instantánea y la velocidad promedio, sus similitudes, las definiciones de velocidad instantánea y velocidad promedio y, finalmente, la diferencia entre la velocidad promedio y la velocidad instantánea.
¿Qué es la velocidad instantánea?
Uno debe comprender primero el concepto de velocidad, para comprender correctamente el concepto de velocidad instantánea. La velocidad es una cantidad física de un cuerpo. La velocidad instantánea se puede dar como la velocidad instantánea del objeto con la dirección en que se mueve el objeto en ese momento. En la mecánica newtoniana, la velocidad se define como la tasa de cambio del desplazamiento. Tanto la velocidad como el desplazamiento son vectores. Tienen un valor cuantitativo y una dirección. El valor cuantitativo solo de la velocidad se llama módulo de velocidad. Esto es igual a la velocidad del objeto. La velocidad de un objeto está directamente relacionada con la energía cinética del objeto. La teoría de la relatividad sugiere una versión más avanzada, que no se analiza aquí. La teoría de la relatividad también sugiere que la masa observada de un objeto aumenta cuando aumenta la velocidad del objeto. La velocidad de un objeto depende únicamente de los cambios de coordenadas espacio-temporales del objeto. La velocidad instantánea del objeto es la distancia que ha recorrido el objeto en un tiempo infinitesimal. Esto se denota matemáticamente como dx/dt donde x es el vector de desplazamiento. La velocidad instantánea se puede considerar como la velocidad que el objeto siente instantáneamente. La velocidad instantánea es una función del tiempo. Para un objeto colocado bajo una fuerza neta, la velocidad instantánea siempre cambia. Para un objeto que se mueve con una velocidad constante, la velocidad instantánea es una constante.
¿Qué es la velocidad media?
La velocidad promedio es el promedio de las velocidades instantáneas durante un período de tiempo. Dado que esto es difícil de obtener, se usa un método fácil para calcular la velocidad promedio. La velocidad promedio de un movimiento es la distancia total recorrida por el objeto dividida por el tiempo que toma el viaje. Si la trayectoria del objeto es una línea recta, se puede obtener fácilmente un vector para la velocidad promedio. Otro método para obtener la velocidad promedio es integrar la velocidad instantánea con respecto al tiempo del viaje. Esto produce la distancia recorrida por el objeto. Dividiendo esta cantidad por el tiempo que toma el viaje, se puede calcular la velocidad promedio.
¿Cuál es la diferencia entre la velocidad promedio y la velocidad instantánea?
• Para un viaje dado, la velocidad instantánea es una función del tiempo, pero la velocidad promedio es una constante.
• El vector de la velocidad promedio siempre está en la dirección del desplazamiento. Por lo tanto, la velocidad promedio es independiente de la trayectoria, pero el vector de velocidad instantánea depende de la trayectoria tomada.
