Velocidadvector es la medida con la que se recorre una determinada distancia, durante un período de tiempo, cuando tenemos en cuenta parámetros vectoriales, como magnitud, dirección y dirección. El vector de velocidad se puede calcular mediante el vector de desplazamiento: la diferencia entre vectores de la posición final e inicial, dividida por el intervalo de tiempo en el que tuvo lugar el movimiento.
veamás: Equilibrio estático: cuando la resultante de fuerzas y la suma de pares son nulas
Definición de velocidad vectorial
a diferencia de la velocidad escalada, la velocidad media del vector puede ser nulo, incluso si el cuerpo está en movimiento. Esto sucede en los casos en que el móvil parte de una posición y, al final de un cierto período de tiempo, vuelve a la misma posición. En este caso decimos que, incluso si el espacio atravesado por el móvil no fuera nulo, el desplazamiento del vector sí lo fue.movimiento.puede ser nulo, incluso si el cuerpo está en, la velocidad media del vector escaladaa diferencia de la velocidad
La fórmula utilizada para calcular el velocidadvector de algunos muebles es esto:
v - velocidad vectorial
S - desplazamiento vectorial
t - intervalo de tiempo
desplazamiento vectorial
nosotros llamamos sF y s0, respectivamente, las posiciones en las que se encontraba el móvil al final y al inicio del movimiento. Estas posiciones se pueden escribir en forma de puntos de plano cartesiano(x, y), entonces podemos calcular el desplazamiento del vector, teniendo en cuenta la distancia entre las coordenadas xey de cada uno de los puntos.
Otra forma de escribir el vector de desplazamiento es mediante el uso de vectoresunitario (un vector que apunta en las direcciones x, y o z y tiene un módulo de 1). Los vectores unitarios se utilizan para definir la magnitud de cada componente de desplazamiento o velocidad en direccioneshorizontal y vertical, representados por los símbolos i y j, respectivamente.
En la siguiente figura mostraremos los componentes del vector de desplazamiento de un móvil que estaba en la posición s0 = 4.0i + 3.0j, y luego se mueve a la posición sF = 6.0i y 10.0j. El desplazamiento, en este caso, viene dado por la diferencia entre estas posiciones y es igual a ΔS = 2.0i + 7.0j.
conociendo el componentes del vector de velocidad, es posible calcular el módulodeldesplazamiento, para eso, debemos usar el Teorema de pitágoras, dado que estos componentes son perpendiculares entre sí, tenga en cuenta:
Después de encontrar la magnitud del vector de desplazamiento, el velocidad vectorial se puede calcular dividiéndolo por el lapso de tiempo.
vea mas: Fuerza: agente de la dinámica responsable de cambiar el estado de reposo o movimiento de un cuerpo.
velocidad vectorial y velocidad escalar
Como se mencionó, la velocidad es una cantidad vectorial, por lo que se define en función de su magnitud, dirección y dirección. Toda la velocidad es vectorial, sin embargo, la mayoría de los libros de texto utilizan el término "velocidad escalar" para facilitar el estudio de cinemática para estudiantes de secundaria. Dicho eso, esto Velocidad de "subida" en realidad, es la magnitud de la velocidad de un rover que se mueve en una sola dirección en el espacio.
Velocidad media e instantánea
La velocidad media es la relación entre el desplazamiento del vector y el intervalo de tiempo en el que se produce este desplazamiento. Cuando calculamos el velocidad media, el resultado obtenido no indica que se haya mantenido durante todo el trayecto, pudiendo haber sufrido variaciones a lo largo del tiempo.
LA velocidad instantánea, a su vez, se establece en rompeenhorainfinitesimal, es decir, muy pequeño. La definición de velocidad instantánea se refiere, por tanto, a la la medidadavelocidadencadainstante:
Ejercicios sobre velocidad vectorial
Pregunta 1) (Mackenzie) Un avión, después de viajar 120 km al noreste (NE), se desplaza 160 km al sureste (SE). Siendo un cuarto de hora el tiempo total de este viaje, el módulo de la velocidad media del vector del avión, en ese tiempo, fue:
a) 320 km / h
b) 480 km / h
c) 540 km / h
d) 640 km / h
e) 800 km / h
Plantilla: Letra e
Resolución:
Las direcciones norte y noreste son perpendiculares entre sí, por lo que calcularemos el desplazamiento vectorial de este plano usando el teorema de Pitágoras. Nótese la siguiente figura que ilustra la situación descrita y el cálculo a realizar inicialmente:
Después de calcular el módulo del desplazamiento del vector, simplemente calcule la velocidad media del vector, dividiéndola por el intervalo de tiempo, que es ¼ de hora (0,25 h):
Con base en esto, encontramos que la velocidad del avión es de 800 km / h, por lo que la alternativa correcta es la letra e.
Pregunta 2) (Ufal) La ubicación de un lago, en relación con una cueva prehistórica, requería caminar 200 m en una dirección determinada y luego 480 m en una dirección perpendicular a la primera. La distancia en línea recta, desde la cueva hasta el lago, era, en metros,
a) 680
b) 600
c) 540
d) 520
e) 500
Realimentación: Letra D
Resolución:
El ejercicio habla de dos desplazamientos perpendiculares. Para encontrar la distancia entre los puntos final e inicial, debemos usar el teorema de Pitágoras, tenga en cuenta:
Según el resultado obtenido, la alternativa correcta es la letra d.
Pregunta 3) (Uemg 2015) El tiempo es un río que fluye. El tiempo no es un reloj. Él es mucho más que eso. El tiempo pasa, tengas reloj o no. Una persona quiere cruzar un río en un lugar donde la distancia entre las orillas es de 50 m. Para ello, orienta su barco perpendicular a la orilla. Suponga que la velocidad del barco en relación con el agua es de 2.0 m / sy que la corriente tiene una rapidez de 4.0 m / s. Acerca de cruzar este barco, marque la declaración CORRECTA:
a) Si no existiera la corriente, el barco tardaría 25 s en cruzar el río. Con la corriente, el barco tardaría más de 25 s en cruzar.
b) Como la velocidad del barco es perpendicular a las orillas, la corriente no afecta el tiempo de cruce.
c) El tiempo de travesía, en ningún caso, se vería afectado por la corriente.
d) Con la corriente, el tiempo de travesía de la embarcación sería menor a 25 s, porque vectorial aumenta la velocidad de la embarcación.
Plantilla: Letra c
Resolución:
Independientemente de la velocidad actual, el tiempo de cruce del barco será el mismo, ya que cruza perpendicularmente a las orillas.
Entender: la composición de las dos velocidades del barco hace que se mueva en la dirección resultante de ellas, por lo tanto la dirección perpendicular a la El río, que tiene 50 m de largo, siempre está cubierto por la velocidad del bote, que es de 2.0 m / s, y, por lo tanto, el tiempo de cruce no es afectado.
Por Rafael Hellerbrock
Profesor de física
Fuente: Escuela Brasil - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/velocidade-vetorial.htm