Velocidad y rapidez

Speed and Velocity

La rapidez es la distancia recorrida entre el tiempo, y solo dice lo rápido que va algo. La velocidad es un vector que añade la dirección, así que 100 km/h es rapidez y 100 km/h al norte es velocidad. En un gráfico rapidez-tiempo el área bajo la curva es la distancia, y una línea horizontal es movimiento uniforme. En esta página cambia el tiempo y ve cómo la rapidez del coche se relaciona con el área del gráfico v-t.

¿Qué es la rapidez?

🚗 Intuición — qué coche es más rápido

①El coche que recorre más distancia en el mismo tiempo es más rápido

②"Cuán rápido va" se cuantifica con la rapidez

③Rapidez = distancia / tiempo

tiempo (s)5s

Leer un gráfico v-t

📊 Lo que dice el gráfico

①Línea horizontal en v-t = MRU

②El área bajo la curva = distancia

③La pendiente = aceleración (cero en MRU)

Rapidez vs velocidad

🧭 Diferencia

①Rapidez (speed): solo magnitud (escalar)

②Velocidad (velocity): magnitud + dirección (vector)

③100 km/h es rapidez; 100 km/h al norte es velocidad

Resumen

Fórmula

v = dt

unidades: m/s o km/h

Conversión

1 m/s = 3,6 km/h

multiplica por 3,6

🎯 Puntos clave

①Rapidez = distancia / tiempo (m/s)

②Área en v-t = distancia

③Rapidez es escalar, velocidad es vector

④MRU: línea horizontal en v-t

⑤km/h → m/s: divide entre 3,6

Ejemplos y evaluación de unidad

Ejemplo 1

Un coche recorre 100 m en 20 segundos a velocidad constante. ¿Cuál es su rapidez en m/s?

Rapidez = distancia recorrida ÷ tiempo empleado.

Rapidez = 100 m ÷ 20 s = 5 m/s.

▸ 5 m/s (100 ÷ 20 = 5)

Cuanto más lejos llega algo en el mismo tiempo, mayor es su rapidez.

Ejemplo 2

¿A cuántos m/s equivale una rapidez de 72 km/h? ¿Este valor es rapidez o velocidad, y qué hay que añadir para que sea velocidad?

Como 1 m/s = 3,6 km/h, para pasar de km/h a m/s se divide entre 3,6: 72 ÷ 3,6 = 20 m/s.

Un valor como 72 km/h con solo magnitud es rapidez (escalar); al añadir una dirección, como "20 m/s hacia el norte", se vuelve velocidad (vector).

▸ 20 m/s (72 ÷ 3,6) / sin dirección es rapidez, con dirección es velocidad

La rapidez da solo la magnitud, mientras que la velocidad da magnitud y dirección juntas.

Evaluación de unidad

¿Cuál afirmación sobre la rapidez y la velocidad es correcta?

①Rapidez = tiempo empleado ÷ distancia recorrida

②En una gráfica rapidez-tiempo, el área bajo la gráfica representa la distancia recorrida

③La velocidad tiene solo magnitud y ninguna dirección

④1 m/s es más rápido que 3,6 km/h

⑤El movimiento uniforme es una línea inclinada en una gráfica rapidez-tiempo

▸ ② En una gráfica rapidez-tiempo, el área bajo la gráfica representa la distancia recorrida

Rapidez = distancia ÷ tiempo (① falso), y la velocidad es un vector con magnitud y dirección (③ falso).

1 m/s = 3,6 km/h es la misma rapidez (④ falso) y el movimiento uniforme es una línea horizontal en una gráfica v-t (⑤ falso); el área bajo una gráfica v-t es la distancia recorrida (② correcto).

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