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La velocidad
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¿Cuál de estas opciones da como resultado la distancia recorrida?
¿Con qué rapidez está Phillip conduciendo su motocicleta? ¿Cuál es su velocidad? Bueno, veamos el velocímetro. Dice 20 kilómetros por hora, ¿pero qué significa desplazarse a 20 kilómetros por hora? Phillip no ha estado conduciendo 20 kilómetros, ni va a conducir tampoco durante una hora. Aún así, su velocidad es de 20 kilómetros por hora.
Lo que significa es lo siguiente: Phillip está viajando a una velocidad que, si la mantuviera constante durante una hora, lo llevaría a una distancia de 20 kilómetros. Si continúa durante dos horas, entonces recorrerá una distancia de 40 kilómetros. La velocidad multiplicada por el tiempo es igual a la distancia. Phillip sigue viajando a la velocidad de 20, no, de 25 kilómetros por hora. 30, tranquilo, Philip. ¿Qué velocidad deberíamos utilizar en la fórmula cuando la velocidad sigue cambiando constantemente?
El velocímetro marca a qué velocidad está yendo la motocicleta ahora mismo. Muestra la velocidad instantánea, pero eso en realidad no ayuda a Philip. Él quiere saber la velocidad de su trayecto completo. Tal vez debería tomar nota de la velocidad instantánea, digamos cada cinco segundos, y luego calcular el promedio. No, eso suena peligroso. Hay una manera más fácil de calcular la velocidad de un trayecto completo, incluso si la velocidad instantánea ha cambiado.
Y está escrita justo en el velocímetro: kilómetros por hora. Kilómetros divididos entre horas. La distancia dividida por el tiempo es igual a la velocidad. Philip ha recorrido un total de cuatro kilómetros, y ha tardado un cuarto de hora. Cuatro kilómetros divididos por un cuarto de hora.
Cuatro dividido por un cuarto es 16. Philip hizo el recorrido hasta la farmacia a una velocidad media de 16 kilómetros por hora. Hagamos un gráfico para ver cómo funciona la velocidad. En el eje X tenemos el tiempo en horas. En el eje Y, la distancia en kilómetros.
Aquí tenemos el viaje de Philip hasta la tienda. Es constante al principio y luego acelera. Después, se detiene en el semáforo rojo y la distancia no aumenta durante un rato, pero el tiempo sigue pasando. La luz se pone verde y él se pone en movimiento de nuevo, aumentando la velocidad, hasta llegar a la tienda. La distancia es ahora de cuatro kilómetros.
El tiempo es un cuarto de hora, ¿pero dónde aparece la velocidad en el gráfico? ¿Puedes decir, a partir del gráfico, en qué momento está Philip viajando a la velocidad más rápida? La velocidad es la pendiente de la línea. Cuando la línea es inclinada, Philip cubre una gran distancia en poco tiempo: a alta velocidad. Cuando la línea es plana, la distancia no cambia. Philip está quieto. ¿Recuerdas cómo calculamos la velocidad media?
Kilómetro por hora: distancia dividida entre el tiempo. Si Philip hubiera viajado a la velocidad media durante todo el viaje, Habría tardado en hacer el recorrido exactamente la misma cantidad de tiempo. ¿Puedes averiguar cómo se trazaría el recorrido en el gráfico, si viajara a la velocidad media todo el tiempo? Así es como se vería. La velocidad es la pendiente de la línea y, si la velocidad es constante, entonces la línea tiene la misma pendiente en todo el tramo. Cuando hablamos de motocicletas y vehículos, solemos medir la velocidad en kilómetros o en millas por hora.
Pero, en física, usamos metros por segundo. Un metro por segundo es 3.6 kilómetros por hora, porque hay 3600 segundos en una hora y 1000 metros en un kilómetro. Mientras te asegures de usar las mismas unidades en todos los cálculos, este pequeño triángulo puede ayudarte con la mayoría de los problemas relacionados con la velocidad. La velocidad es igual a la distancia dividida entre el tiempo. La distancia es igual a la velocidad por el tiempo.
El tiempo es la distancia dividida entre la velocidad.