El concepto cotidiano de velocidad surge cuando apreciamos la rapidez o lentitud con que se mueve un cuerpo. De alguna manera relacionamos el desplazamiento realizado con el tiempo invertido en él. En este apartado vamos a precisar qué se entiende en Física por velocidad media. Este concepto nos servirá para entender otras definiciones relacionadas con la velocidad que veremos en apartados posteriores.

Velocidad media

Se define la velocidad media de un cuerpo que se mueve entre dos puntos P1 y P2 como el cociente entre el vector desplazamiento y el intervalo de tiempo en que transcurre el desplazamiento. Su expresión viene dada por:

vm= r t= r2-r1t2 - t1

donde:

  • vm : Vector velocidad media en el intervalo estudiado
  • r : Vector desplazamiento en el intervalo estudiado
  •  t : Tiempo empleado por el cuerpo en realizar el movimiento
  • r1 ,r2 : Vectores de posición de los puntos inicial Py final Pdel movimiento
  • t1, t2 : Instantes de tiempo en los que el cuerpo se encuentra en los puntos  inicial Py final P2respectivamente

Además, el vector velocidad media cumple lo siguiente:

  • Si utilizamos unidades del Sistema Internacional (S.I.) tanto en el numerador (metros ) como en el denominador (segundos), podemos deducir la ecuación de dimensiones de la velocidad media [v]=[L][T]-1.
  • La unidad de medida en el Sistema Internacional (S.I.) de la velocidad es el metro por segundo [m/s]
  • Su módulo (el "tamaño" del vector) es igual al módulo del vector desplazamiento dividido entre el tiempo transcurrido
  • Su dirección y su sentido son los mismos que los del vector desplazamiento
representación de la velocidad media  de un móvil sobre una trayectoria

Velocidad media

La velocidad media de un cuerpo (verde) es un vector que tiene la misma dirección y sentido que el vector desplazamiento (azul) y cuyo módulo es el cociente entre el módulo de dicho vector y el tiempo transcurrido.

Es importante que notes que la velocidad media de un cuerpo en un intervalo de tiempo depende de los vectores de posición al comienzo y al final del movimiento. Aunque pueda resultarte paradójico, esto implica que si la posición inicial y final del movimiento coinciden en ese intervalo, la velocidad media del cuerpo será 0.

Experimenta y Aprende
 

Datos
 
 
 
 
 

Vector velocidad media

En la gráfica se muestra la trayectoria que sigue un cuerpo a lo largo del tiempo.

Arrastra con el ratón la posición inicial del cuerpo (en el instante de tiempo t1=0 y la final (en el instante t2) donde desees. A continuación selecciona el tiempo en que el objeto llegará a t2 y pulsa el botón Play.

Observa como se desplaza el cuerpo desde la posición inicial hasta la final y se obtiene el vector de desplazamiento (azul), los vectores posición en cada punto (rojo) y el vector velocidad (verde).
 
Comprueba que si dejas los puntos en el mismo sitio y reduces el tiempo, el cuerpo llegará antes y por tanto el módulo del vector velocidad es mayor y si lo aumentas será menor. Asimismo observa que el vector velocidad tiene la misma dirección y sentido que el vector desplazamiento.

Ficha de ejercicios resueltos

Aquí puedes poner a prueba lo que has aprendido en este apartado.

Cálculo de la velocidad media

dificultad

Si un cuerpo se encuentra en la posición (1,2) y transcurridos 2 segundos se encuentra en la posición (1,-2).

¿Cuál será su velocidad media durante el movimiento considerando que todas las unidades pertenecen al Sistema Internacional?

Ficha de fórmulas

Aquí tienes un completo formulario del apartado Velocidad Media. Entendiendo cada fórmula serás capaz de resolver cualquier problema que se te plantee en este nivel.

Pulsa sobre el icono   para exportarlas a cualquier programa externo compatible.

Velocidad media

vm= r t= r2-r1t2 - t1

Ficha de apartados relacionados

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