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¿Qué es la rapidez?

Podemos distinguir al observar el movimiento de dos carros en la calle, cuál de ellos se mueve más rápido y cuál se mueve más lento. La base de nuestra afirmación está apoyada en una comparación casi inconsciente que hacemos de los dos movimientos, un movimiento es tomado como patrón o referencia para medir la rapidez del otro y los resultados de tal comparación pueden ser: o más rápido que, o menos rápido que, o igual que; Un observador diría que uno de los vehículos recorre: o más distancia, o menos distancia, o igual distancia que el otro en el mismo intervalo de tiempo.


Rapidez es eso: distancia recorrida por unidad de tiempo (sean cuales sean las unidades que se utilicen para medir el tiempo y la distancia). Desde la antigüedad el hombre ha desarrollado todo tipo de ingenios para medir la distancia, desde la vara hasta la cinta métrica de hoy día, pasando por mecanismos interesantes como el Odómetro de Hero hasta el cuentakilómetros de un carro. De igual manera lo ha hecho con el tiempo, utilizando desde la duración del día, las fases de la Luna, la revolución solar hasta la oscilación de un átomo para construir los precisos relojes atómicos.


Tipos de rapidez
Un objeto material cualquiera puede moverse de diferentes maneras, puede hacerlo con una rapidez constante o variable, puede moverse en línea recta o curva, puede ir y venir en una dirección determinada, etc. Son prácticamente infinitas las formas de moverse, sin embargo hay dos tipos de rapidez para describirlos. Una es la rapidez que en cada instante de tiempo tienen los cuerpos cuando se mueven en un cierto intervalo de tiempo, y otra la que nos informa sobre la rapidez con que ocurrió todo el proceso en ese intervalo de tiempo. La primera se llama rapidez instantánea y la segunda se llama rapidez promedio o rapidez media.

En la siguiente animación se observan un camión y una moto desplazándose a lo largo de una calle. El camión se desplaza con rapidez variable y la moto se desplaza con rapidez constante. En este caso la rapidez media del camión es igual a la de la moto pues ambos parten al mismo tiempo y llegan simultáneamente al final de la calle.


Definición de rapidez media:
Rapidez media es el cociente entre la distancia recorrida por un objeto material y el intervalo de tiempo empleado en recorrer esa distancia. Operacionalmente es:

Esta definición es válida para cualquier tipo de movimiento curvo o rectilíneo.

 

Definición de rapidez instantánea.
Existen movimientos con desplazamientos variables por unidad de tiempo, se dice en estos casos que la rapidez es variable en el tiempo. La rapidez instantánea se refiere a la rapidez que en cada instante tiene un cuerpo en este tipo de movimientos. Parece contradictorio hablar de algo que se está moviendo en un instante de tiempo, pues para que haya movimiento es necesario que haya desplazamiento y esto ocurre al transcurrir el tiempo. El concepto se refiere a la rapidez que el objeto tiene en intervalos de tiempo tan cortos ( ¡casi cero! ) que se puede considerar que la rapidez se mantiene constante en ese intervalo.


De hecho una manera de medirlo se basa en esta idea, la rapidez se deriva del cociente entre un desplazamiento muy pequeño y el intervalo correspondiente de tiempo, el cual será muy pequeño también..

Si un cuerpo se mueve con rapidez constante, la rapidez media e instantánea coincidirán en valor numérico aunque ambos conceptos tengan significados diferentes


Significado de la rapidez media.
En la figura se muestra una vista área de el camino seguido por un móvil(carro, persona, animal, avión, cohete, etc), el cual partiendo del punto A llega al punto B en 4 minutos. Luego avanza de B a C y tarda 5 minutos en hacerlo. Finalmente avanza de C a D y tarda 7 minutos en recorrer ese tramo. Cada trayecto recto del camino tiene la misma longitud y es igual a 200 metros.


La longitud completa del camino desde A hasta D es de 12 km. y el tiempo empleado en recorrerlo es de 7 horas, la rapidez media para este trayecto es:

Este resultado nos dice que si el móvil se desplaza con una rapidez constante de 2,25 km/hora recorrerá el trayecto completo de 600 metros en 16 minutos. Aunque el movimiento haya sido con rapidez variable, la rapidez promedio o media nos da información global sobre la rapidez del movimiento.

¿Cómo se mide la rapidez?
Cada fenómeno requiere de un diseño particular y especial para medir la rapidez. No es lo mismo medir la rapidez del viento que la rapidez de un carro o la de la Luz. A continuación algunos ejemplos sobre la medida de la rapidez.

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