Velocidad

La velocidad expresa la variación de espacio en un incremento de tiempo determinado. Cuanta más velocidad, mayor es el desplazamiento de una partícula o cuerpo en un determinado incremento de tiempo.

Una velocidad positiva indica que el cuerpo se mueve en el sentido positivo del eje de coordenadas. Una velocidad negativa indica que se mueve en el sentido negativo. La velocidad, como vector tendrá, pues, dirección y sentido.

El desplazamiento y la velocidad tienen el mismo signo, o positivo o negativo, que indica el sentido del movimiento.

El concepto cotidiano de velocidad de un cuerpo en movimiento indica el cociente entre el espacio “real” recorrido o trayectoria y el tiempo empleado.

En este caso de concepto cotidiano de “velocidad”, nos referimos a una magnitud escalar que denominamos celeridad (o también rapidez), ya que celeridad es una magnitud escalar, es decir, es una expresión en unidades de velocidad de la que solamente sabemos su módulo o cantidad. Se reserva en matemáticas y en física el término velocidad a una magnitud vectorial, dotada de módulo, dirección y sentido.

Cotidianamente, solemos entender la velocidad en su valor absoluto, siempre en positivo. Por ejemplo, entendemos la velocidad positiva tanto si nos desplazamos por una calle en un sentido o en otro. Y ese concepto escalar, del dia a dia, de velocidad (rapidez o celeridad) va ligado al concepto, también escalar, de trayectoria.

Velocidad en el movimiento rectilíneo uniforme (MRU)

La velocidad de un cuerpo en un MRU es constante y viene definida como el cociente entre el incremento de espacio y el incremento de tiempo.

Velocidad en el movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA)

La velocidad del cuerpo o partícula en el movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA) cambia linealmente en el transcurso del tiempo. Es decir, para un mismo incremento de tiempo se produce un mismo incremento de velocidad por la constancia de la aceleración.

En el siguiente gráfico podemos observar como el incremento de la velocidad es igual cuando transcurre el mismo tiempo por la linealidad de la velocidad.

Velocidad en el movimiento rectilíneo con aceleración variada

A diferencia del movimiento rectilineo uniforme y el movimiento rectilíneo uniformemente acelerado no existe una fórmula que generalice la velocidad en todos los puntos de la trayectoria del movimiento rectilíneo con aceleración variada. Podemos, eso sí, calcular la velocidad media y la velocidad instantánea:

Velocidad media

La velocidad media es el cociente del incremento de desplazamiento y el incremento de tiempo.

Velocidad instantánea

La velocidad instantánea se calcula a partir del límite de la longitud recorrida partido por el incremento del tiempo en el instante t₁.

Velocidad en el movimiento parabólico

La velocidad inicial del cuerpo (v₀) en el movimiento parabólico tiene dos componentes, la x y la y. Depende de la fuerza con la que salga la partícula y el ángulo de lanzamiento.

La velocidad de la coordenada x será constante, ya que es un movimiento uniforme. La velocidad de la componente y disminuye por la gravedad y es un movimiento uniformemente acelerado. La fórmula de la velocidad es: