Conceptos de velocidad y rapidez

En física los conceptos de rapidez y velocidad tienen una ligera diferencia.

La rapidez indica que tan rápido se mueve un objeto entre dos posiciones; es la razón de cambio de la posición en una unidad de tiempo.

La velocidad, en cambio, es un vector, ya que para definirla es necesario especificar su tamaño (equivalente a la rapidez) y su dirección.

Es importante aclarar que normalmente utilizamos la palabra velocidad para referirnos tanto a la rapidez como a la velocidad.

Pero en física es importante distinguir la rapidez (magnitud escalar) de la velocidad (magnitud vectorial).

Para calcular la rapidez de un objeto medimos la distancia que se mueve y el tiempo que tarda en recorrerla, después dividimos la distancia entre el tiempo.

Para determinar la velocidad, también hacemos lo anterior, pero necesitamos además determinar la dirección del desplazamiento.

Rapidez media o rapidez promedio

La rapidez media de un cuerpo es la relación entre la distancia que recorre y el tiempo que tarda en recorrerla. Si la rapidez media de un coche es 80 km/h, esto quiere decir que el coche recorre una distancia de 80 km en cada hora.

Decir que la rapidez media es la relación entre la distancia y el tiempo, es equivalente a decir que se trata del cociente entre la distancia y el tiempo.

Por ejemplo, si un coche recorre 150 km en 3 horas, su rapidez media es:

Rapidez constante

Si un cuerpo se mueve y en cualquier momento tiene la misma rapidez, se está moviendo con rapidez constante.

Velocidad constante

Para que un cuerpo tenga velocidad constante, además de que debe tener rapidez constante, también debe tener la misma dirección del movimiento.

Ejemplo de velocidad y rapidez

Encontrar la velocidad promedio del móvil entre t = 0s y t = 10s:

Para encontrar la velocidad promedio entre t = 0s y t = 10s podemos determinar la pendiente promedio entre t = 0s y t = 10s. De manera visual, esto correspondería a encontrar la pendiente de la recta que conecta el punto inicial y el punto final de la gráfica.

Usando la formula de la pendiente tenemos que:

Entonces, la velocidad promedio del móvil entre t = 0s y t = 10s fue de: -0.1 m/s

Encontrar la rapidez promedio del móvil entre t = 0s y t = 10s.

La definición de rapidez promedio es la distancia recorrida dividida entre el tiempo. Entonces, para encontrar la distancia recorrida necesitamos sumar la longitud del trayecto de cada etapa del viaje.

Entre t = 0s y t = 2.5s el móvil se movió 5m hacia abajo. Luego, entre t = 2.5s y t = 5s, el móvil no se movió. Por último, entre t = 5s y t = 10s el móvil se movió hacia arriba. Al sumar las longitudes de las trayectorias obtenemos el total recorrido: Distancia = 9m

Utilizando la formula de la rapidez tenemos:

Entonces, la rapidez promedio del móvil entre t = 0s y t = 10s fue de: 0.9 m/s

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