Velocidade: Diferenzas entre revisións

Contido eliminado Contido engadido
Elisardojm (conversa | contribucións)
xullo 2017
Jglamela (conversa | contribucións)
Arranxo traducindo de es.wiki
Liña 1:
{{1000}}
{{atención|Este artigo carece de rigor matemático|data=xullo de 2017}}
[[Ficheiro:Orbital motion.gif|miniatura|Movemento orbital dun [[satélite artificial]] arredor da [[Terra]]. O [[vector]] tanxente á [[órbita]] é a '''velocidade''' do satélite.]]
A '''velocidade''' é unha [[magnitude física]] de carácter [[Vector (física)|vectorial]] que expresa a distancia percorrida por un obxecto na [[Sistemas de tempo|unidade de tempo]]. Represéntase por <math>\mathbf {v}\,</math> ou <math>\vec {v}\,</math>. Na [[análise dimensional]] as súas dimensións son <nowiki>[</nowiki>[[lonxitude|L]]<nowiki>]</nowiki>/<nowiki>[</nowiki>[[Tempo|T]]<nowiki>]</nowiki>.<ref>Resnick, 1996, pp. 10 y 11.</ref><ref>Resnick, 1996, pp. 17-23.</ref> A súa unidade no [[Sistema Internacional de Unidades]] é o [[metro por segundo]] (símbolo, m/s). Tamén é habitual empregar como unidade o [[km/h]] ([[Quilómetro por hora|quilómetro/hora]]).
En [[Física]], enténdese por '''velocidade''' a [[variación (posición)|variación]] na posición dun corpo [[División (matemáticas)|partido]] por unidade de [[tempo]]. No [[Sistema Internacional de Unidades|S.I.]], a velocidade exprésase en m/s ([[metro]]/[[segundo]]), aínda que tamén é habitual facelo en [[km/h]] ([[Quilómetro por hora|quilómetro/hora]]).
 
A velocidade é un [[vector]], é dicir, ten [[Módulo (vector)|módulo]] (magnitude), [[dirección]] e [[Sentido (matemáticas)|sentido]]. A magnitude da velocidade coñécese como [[Celeridade|celeridade ou rapidez]].
 
== Velocidade en mecánica clásica ==
==Fórmulas==
=== Velocidade media ===
A '''velocidade media''' defínese como o cambio de posición durante un intervalo de tempo considerado. Calcúlase dividindo o [[vector]] [[desprazamento (vector)|desprazamento]] (Δ'''r''') entre o [[escalar]] [[tempo]] (Δt) empregado en efectualo:
 
{{ecuación|<math>\mathbf{\bar{v}} = \frac{\Delta \mathbf{r}}{\Delta t}</math>}}
As fórmulas que relacionan a velocidade, son:
 
Segundo esta definición, a velocidade media é unha magnitude vectorial, xa que é o resultado de dividir un vector entre un escalar.
{| border="1" cellpadding="5" cellspacing="0"
 
|+ '''Velocidade instantánea'''
Por outra banda, se se considera a distancia percorrida sobre a [[traxectoria]] durante un intervalo de tempo dado, tense a velocidade media sobre a traxectoria, que é unha [[magnitude escalar]]. A expresión anterior escríbese da forma:
|-----
{{ecuación|<math>\bar{v} = \frac{\Delta s}{\Delta t}</math>}}
! style="background:#efefef;" v align="center" | Fórmula
 
! style="background:#ffdead;" v align="center" | Chave
O módulo do vector velocidade media, en xeral, é diferente ao valor da velocidade media sobre a traxectoria. Só serán iguais se a traxectoria é rectilínea e se o móbil só avanza nun ou noutro sentido, sen retroceder.
|-----
 
| valign="center" align="center" | <math>\vec v = \frac{\Delta\ \vec r}{\Delta\ t}</math> cando <math>\Delta\ t \to 0</math>
|+=== '''Velocidade instantánea''' ===
| valign="center" align="center" | <math>\vec v</math> = velocidade
A '''velocidade instantánea''' é un vector tanxente á traxectoria e correspóndese coa derivada do vector posición con respecto ao tempo. Permite coñecer a velocidade dun móbil que se despraza sobre unha traxectoria cando o intervalo de tempo é infinitamente pequeno, sendo entón o espazo percorrido tamén moi pequeno, representando un punto da traxectoria:
<math>\Delta\ \vec r</math> = vector desprazamento
{{ecuación|<math>\mathbf v= \lim_{\Delta t \to 0} \frac {\Delta \mathbf r}{\Delta t} = \frac {d{\mathbf r}}{dt}</math>}}
<math>\Delta\ t</math> = tempo transcorrido
 
|}
En forma vectorial, a velocidade é a [[derivada]] do vector [[posición]] respecto ao tempo:
{{ecuación|<math>\mathbf v= \frac {ds}{dt} \ \mathbf u_t = \frac {d{\mathbf r}}{dt}</math>}}
onde <math>\mathbf u_t</math> é un vector ([[vector (física)|vector]] de módulo unidade) de dirección tanxente á [[tracectoria]] do corpo en cuestión e <math>\mathbf r</math> é o vector posición, xa que no límite os diferencias de espazo percorrido e posición coinciden.
 
== Unidades ==
As unidades máis habituais para medir a velocidade son:
; Sistema Internacional de Unidades ([[Sistema Internacional de Unidades|SI]])
* m/s ([[metro]]s por [[segundo]])
* [[Metro por segundo]] ('''m/s'''), unidade de velocidade no [[Sistema Internacional de Unidades|SI]] (1&nbsp;m/s = 3,6&nbsp;km/h)
* km/h ([[Quilómetro por hora|quilómetros por hora]], por exemplo para [[automóbil]]es)
* [[Quilómetro por hora]] ('''km/h''') , habitual nos medios de transporte<ref>Empregada, por exemplo, nos sinais de tráfico.</ref>
* km/s (quilómetrosQuilómetro por segundo ('''km/s'''), empregada por exemplo para a [[velocidade de escape]])
* mph = MPH ([[milla]]s por hora, para [[automóbil]]es pero en [[Gran Bretaña]] ou [[Estados Unidos de América|Estados Unidos]])
 
* [[c]] ([[velocidade da luz]], para velocidades moi elevadas)
; Sistema Cexesimal de Unidades [[Sistema Cexesimal de Unidades|CGS]])
O valor real desta última é:
* Centímetro por segundo ('''cm/s''')
* c = 299 792&nbsp;km/s
 
* c = 299 792 458&nbsp;m/s
; Sistema Anglosaxón de Unidades
As relacións máis importantes entre o resto delas son:
* Pé por segundo ('''ft/s'''), unidade de velocidade do sistema inglés
* 1&nbsp;km/s = 3600&nbsp;km/h
* mph = MPH ([[milla]]sMilla por hora]] ('''mph''' ou '''MPH'''), uso habitual para [[automóbil]]es pero en [[Gran Bretaña]] ou nos [[Estados Unidos de América|Estados Unidos]])
* 1&nbsp;m/s = 3,6&nbsp;km/h
* Milla por segundo ('''mps'''), uso coloquial
* 1&nbsp;km/h ≈ 0,27778&nbsp;m/s
 
* 1&nbsp;mph ≈ 1,609344&nbsp;km/h
; Navegación marítima e aérea
* 1&nbsp;km/h ≈ 0,62137&nbsp;mph
* O [[nó (unidade)|nó]] é unha unidade de medida de velocidade empregada en navegación e equivalente a unha [[milla náutica]] por hora
* 1&nbsp;mph ≈ 0,44704&nbsp;m/s
; Aeronáutica
* 1&nbsp;m/s ≈ 2,2369&nbsp;mph
* O [[número Mach]] é unha medida de [[velocidade relativa]] que se define como o cociente entre a velocidade dun obxecto e a [[velocidade do son]] no medio en que se move ese obxecto. É un número adimensional tipicamente usado para describir a velocidade dos avións. Mach 1 equivale á velocidade do son, Mach 2 é dúas veces esa velocidade e así sucesivamente. A [[velocidad do son]] no aire é de 340&nbsp;m/s (1224&nbsp;km/h).
A seguinte táboa resume tódolos valores:
; Unidades de Planck (Unidades naturais)
* O valor da [[velocidade da luz]] no baleiro ('''c''') = 299&nbsp;792&nbsp;458 m/s (aproximadamente 300&nbsp;000&nbsp;km/s)
 
A seguinte táboa resume tódolos valores para converter as principais unidades de velocidade:
{| border = 2 style ="border-collapse:collapse" cellpadding=4 cellspacing=4 align="center"
| || km/s || m/s || mph || [[km/h]]
Liña 52 ⟶ 60:
| para obter km/h multiplicar por || 3600 || 3,6 || 1,609344 || 1
|}
 
==Véxase tamén==
{{Commonscat}}