Rapidez Instantánea

¿Qué es la rapidez?

Cuando nos referimos a la rapidez, generalmente esta se denomina como la cualidad que tiene algo de ser rápido. Para la física, la rapidez es la relación que tiene la distancia recorrida por un cuerpo y el tiempo que emplea en cubrirla. Esta es una magnitud física escalar y se mide en unidades de distancia sobre unidades de tiempo. Lo que esto quiere decir es que la rapidez puede ser representada como kilómetros sobre hora, metros sobre segundos, y así sucesivamente.

La rapidez también es conocida con el nombre de celeridad. Esta es solamente otra forma de llamar a la rapidez, la cual es aquella relación que existe entre la distancia recorrida y el tiempo que se ha empleado para completarla. Es común que en ejercicios de física la rapidez sea designada como con la letra “v”.

La celeridad, rapidez, tiene la misma dimensión que la velocidad, pero esto no es lo mismo en cuanto al carácter vectorial se refiere. Para realizar el cálculo de la rapidez o celeridad, se utiliza la ecuación que representa una división. Esta ecuación es un cociente de la diferencia de la distancia recorrida entre el tiempo que le ha tomado para cubrir la distancia.

Unidades de la rapidez

Como fue mencionado previamente, la rapidez o celeridad es medida en unidades de longitud y tiempo. Por ejemplo, tenemos el kilómetro por hora (km/h). Es una de las más utilizadas, la cual es el equivalente a la rapidez que un cuerpo recorre, una longitud de 1 km en una hora.

En otros lugares como Estados Unidos y Reino Unido es utilizada con más frecuencia las unidades de millas por hora (mph o mi/h). Como su nombre lo indica, esta es la rapidez de un cuerpo que recorre la longitud de una milla en el tiempo de una hora.

La milla náutica por hora también es una unidad que se utiliza para medir la rapidez en la navegación aérea y marítima. Esta también es conocida como nudo y su abreviatura es kn, la cual proviene de la palabra “knot”, que significa nudo en inglés. Por supuesto, lo que quiere definir esta unidad es la rapidez de un cuerpo que recorre la longitud de una milla náutica en una hora.

Match es la unidad que define la rapidez del sonido en el medio en el que se mueve el cuerpo. Esta es una velocidad constante, la cual está definida en 340 metros por segundo aproximadamente. Otra rapidez constante es la de la velocidad de la luz, cuyo símbolo es la letra C. Esta es una constante universal y tiene el valor de 299 792 458 metros por segundo.

Rapidez instantánea

Sabemos que la rapidez promedio para un intervalo de tiempo dado es la distancia total recorrida dividida entre el tiempo total tomado. Mientras que este intervalo de tiempo se acerca a cero, la distancia que se recorre también se acerca a cero. Sin embargo, el límite de la relación entre la distancia y el tiempo no es cero y a esta se le conoce como rapidez instantánea.

En palabras más simples, la rapidez instantánea es aquella rapidez que se da en cualquier instante del tiempo. Gracias a este tipo de rapidez podemos obtener información sobre cuál es la rapidez de un cuerpo u objeto en un momento o punto específico del recorrido.

La rapidez instantánea puede ser encontrada en distintos ejemplos en nuestra vida cotidiana, siendo el más común los radares de la policía en las autopistas. Estos se encargan de medir la rapidez instantánea que poseen los automóviles a los cuales se les apunta con el radar. Este tipo de radares puede detectar si un automóvil va a una velocidad que va más allá del límite permitido en cuestión de segundos.

Para medir la rapidez instantánea se utiliza una fórmula que considera a la distancia y el intervalo de tiempo en específico. Esta fórmula es la siguiente:

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La rapidez instantánea se calcula a través de la división de la diferencia de distancias y la diferencia de tiempos en un intervalo determinado. Para utilizar esta fórmula solamente se debe tomar cualquier punto en el recorrido del objeto y tomar los datos que correspondan a ese momento.

Ejemplo de rapidez instantánea

Los resultados de la rapidez instantánea tienden a ser muy cercanos a cero, debido a que el intervalo que se toma es bastante pequeño. Pero a continuación realizaremos un ejemplo con valores altos que puedan demostrar el uso de esta fórmula.

Digamos que en un objeto el cual tiene un recorrido desde el punto A hasta el punto B. Vamos a medir la rapidez que tenía este objeto a los 2 segundos de haber comenzado su recorrido, y terminamos el intervalo a los 4 segundos. A los dos segundos su distancia era de 2 metros, mientras que a los 4 segundos la distancia aumentaba hasta los 6 metros. Con estos datos, podemos sustituirla en la ecuación de la rapidez instantánea y así obtener un resultado.

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Como observamos en este ejemplo, luego de haber realizado los cálculos, nos damos cuenta que la rapidez instantánea es de 2 metros por segundo. Cabe destacar que los intervalos tomados para poder hacer este tipo de cálculos suelen ser aún más pequeños, por lo que los resultados tienden a ser cercanos a cero.

La rapidez y la velocidad.

Es común que los conceptos de velocidad y rapidez sean utilizados como sinónimos el uno del otro, cuando se trata en el lenguaje corriente. sin embargo, desde el punto de vista de la física ambos conceptos representan definiciones que, aunque guardan cierta similitudes, son diferentes hasta cierto punto

La diferencia entre la velocidad y la rapidez es que la primera se trata de una magnitud vectorial, mientras que la rapidez es una magnitud escalar. Cuando la velocidad es expresada, esta considera el sentido y dirección en la que el objeto o cuerpo se dirige. Sin embargo, debido a que la rapidez es una magnitud escalar este tipo de datos no son tomados en cuenta para su representación.

La diferencia entre la velocidad y la rapidez es que la primera se trata de una magnitud vectorial, mientras que la rapidez es una magnitud escalar. Cuando la velocidad es expresada, esta considera el sentido de dirección en la que el objeto o cuerpo se dirige. Sin embargo, debido a que la rapidez es una magnitud escalar este tipo de datos no son tomados en cuenta para su representación.

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