Cómo calcular la velocidad instantánea

Escrito por andrew breslin | Traducido por mayra cabrera
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Cómo calcular la velocidad instantánea
Antes de que Isaac Newton desarrollara el cálculo, la velocidad instantánea era un problema fastidioso. (Photos.com/Photos.com/Getty Images)

La velocidad es la cantidad de distancia recorrida por unidad de tiempo. Los físicos tenían inicialmente algunas dificultades con la velocidad instantánea. Un objeto no cubre ninguna distancia en el tiempo cero, ya sea que se mueva 10 millas por hora (16 km/h) o 100 millas por hora (160 km/h), pero este último número, obviamente, tiene una velocidad instantánea superior. Sin embargo, algunos pensadores inteligentes inventaron el cálculo para resolver el problema. Necesitas muy poca comprensión sobre cálculo para estimar la velocidad instantánea.

Nivel de dificultad:
Moderadamente fácil

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Necesitarás

  • Cronómetro
  • Cinta métrica
  • Calculadora

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Instrucciones

    Cálculo través de la observación

  1. 1

    Anota la posición del objeto en un momento específico. Llama a ésta T1.

  2. 2

    Registra la posición de los objetos en un momento posterior. Llama a ésta T2.

  3. 3

    Divide la distancia que el objeto ha viajado entre la cantidad de tiempo que ha transcurrido. Esto representará la velocidad media del objeto recorrida durante el intervalo de tiempo. Si el objeto no se está acelerando, también será igual a la velocidad instantánea en cualquier momento durante el intervalo de tiempo. Si el objeto se está acelerando, esto no será cierto, pero como el intervalo de tiempo se hace más corto, la velocidad media se convertirá en una aproximación más cercana de la velocidad instantánea del objeto, ya sea en T1 o T2.

    Cálculo con aceleración constante conocida

  1. 1

    Utiliza la fórmula x = x0 + v0t + ½ at^2 para describir un objeto que se mueve en aceleración constante. x0 = posición en el momento cero, x = posición en cualquier momento determinado, v0 = velocidad inicial, a = aceleración y t = tiempo. Esta es la posición como una función del tiempo.

  2. 2

    Toma la derivada de la función de posición para obtener la velocidad como una función del tiempo. Esto se resuelve a v = v0 + at.

  3. 3

    Conecta tus números en la ecuación y resuelve. Supón que tienes un objeto que se acelera bajo la constante influencia de la gravedad. La aceleración sería 9,8 metros/ seg^2. Si el objeto comenzó en reposo en el tiempo cero y comenzó a caer, y tú querías saber su velocidad después de 2 segundos, la fórmula te dará 19,6 metros/segundo como la velocidad instantánea en 2 segundos.

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