Page 131 - Física Tippens: Conceptos y Aplicaciones, Séptima Edición Revisada

112 Capítulo 6 Aceleración uniforme

Rapidez y velocidad
El tipo más sencillo de movimiento que puede experimentar un objeto es el movimiento recti­
líneo uniforme. Si el objeto recorre las mismas distancias en cada unidad sucesiva de tiempo,
se dice que se mueve con rapidez constante. Por ejemplo, si un tren recorre 8 m de vía por
cada segundo que se mueve, se dice que tiene una rapidez constante de 8 m /s. Ya sea que la
rapidez sea constante o no, la rapidez media de un objeto en movimiento se define como

distancia recorrida
rapidez media = ---------------------------
tiempo transcurrido

v = ~ (6.1 )

La línea sobre el símbolo v significa que la rapidez representa un valor promedio para el es­
pacio de tiempo t.
Recuerde que la dimensión de la rapidez es la razón de una longitud a un intervalo de
tiempo. Por tanto, las unidades de millas por hora, pies por segundo, metros por segundo y
centímetros por segundo son unidades comunes de la rapidez.

Un golfista logra un hoyo 3 segundos después de que golpea la pelota. Si ésta viajó con una
rapidez media de 0.8 m /s, ¿a qué distancia estaba el hoyo?
Solución: Si se despeja.* en la ecuación (6.1) queda

x = vt = (0.8 m/s)(3 s)

Por tanto, la distancia que hay hasta el hoyo es de
x = 2.4 m

Es importante observar que la rapidez es una cantidad escalar totalmente independiente
de la dirección. En el ejemplo 6.1 no fue necesario conocer la rapidez de la pelota de golf
a cada instante ni la naturaleza de su trayectoria. De forma similar, la rapidez media de un
automóvil que viaja de Atlanta a Chicago es función únicamente de la distancia registrada en
su odómetro y del tiempo requerido para realizar el viaje. En lo que se refiere a los cálculos,
no hay ninguna diferencia, ya sea que el conductor del automóvil haya tomado la ruta directa
o la panorámica, o incluso si tuvo que detenerse a comer.
Debemos distinguir claramente entre la cantidad escalar rapidez y su contraparte direc-
cional, la velocidad. Esto es fácil si recordamos la diferencia entre distancia y desplazamiento
expuesta en el capítulo 3. Supongamos, como se indica en la figura 6.1, que un objeto se mue-

B B

Figura 6.1 El desplazamiento y la velocidad son cantidades vectoriales, mientras que la distancia y la rapi­
dez son independientes de la dirección; s, distancia; D. desplazamiento; v, velocidad; í, tiempo.