Fórmula para calcular la velocidad media en física: concepto y ejemplos prácticos

Mariam Letizia Reyes Rey enero 20, 2023 5 min de lectura

Si estás estudiando física, es probable que hayas escuchado hablar de la velocidad media. Este concepto es fundamental en la descripción de los movimientos, ya que nos permite conocer cuál fue la velocidad promedio a la que se desplazó un objeto en un determinado tiempo. En este artículo, te explicaremos en qué consiste la velocidad media, cómo se calcula y te daremos algunos ejemplos prácticos para que puedas entenderlo mejor.

¿Qué es la velocidad media?

La velocidad media es una medida de la rapidez con la que se mueve un objeto en un determinado lapso de tiempo. Esta velocidad se calcula dividiendo la distancia recorrida por el tiempo que tardó en recorrer esa distancia. La velocidad media no tiene en cuenta las variaciones en la velocidad que pudieron haber ocurrido durante el movimiento.

Definición

La velocidad media se define como la distancia recorrida dividida por el tiempo transcurrido:

Velocidad media = distancia recorrida / tiempo transcurrido

Fórmula para calcular la velocidad media

La fórmula para calcular la velocidad media se puede expresar de diferentes maneras, dependiendo de los datos que se tengan. Aquí te mostramos tres formas distintas de hacerlo:

• Velocidad media = (posición final – posición inicial) / tiempo transcurrido
• Velocidad media = distancia recorrida / tiempo transcurrido
• Velocidad media = Δd / Δt

Si bien estas fórmulas pueden parecer complicadas, en realidad son muy simples. En todas ellas, se divide la distancia recorrida por el tiempo transcurrido para obtener la velocidad media.

Ejemplos prácticos de cálculo de velocidad media

Ejemplo 1: Movimiento rectilíneo uniforme

Imaginemos que un coche recorre una distancia de 200 metros en un tiempo de 20 segundos. Para calcular la velocidad media, debemos dividir la distancia recorrida por el tiempo transcurrido:

Velocidad media = 200 m / 20 s = 10 m/s

En este caso, la velocidad media del coche fue de 10 metros por segundo.

Ejemplo 2: Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado

Supongamos ahora que un objeto parte del reposo y acelera a razón de 2 m/s² durante 10 segundos. ¿Cuál es su velocidad media?

Para calcular la velocidad media en este caso, debemos dividir la distancia recorrida por el tiempo transcurrido. Pero como en este caso la velocidad no es constante, debemos calcular primero la velocidad final del objeto. Para ello, utilizamos la fórmula de la velocidad en el movimiento rectilíneo uniformemente acelerado:

Velocidad final = velocidad inicial + aceleración x tiempo transcurrido

Si el objeto parte del reposo, su velocidad inicial es cero. Por lo tanto:

Velocidad final = 0 + 2 m/s² x 10 s = 20 m/s

Ahora sí podemos calcular la velocidad media:

Velocidad media = 1/2 (velocidad inicial + velocidad final) = 1/2 (0 + 20 m/s) = 10 m/s

En este caso, la velocidad media del objeto fue de 10 metros por segundo.

Ejemplo 3: Movimiento circular uniforme

En un movimiento circular uniforme, la velocidad es constante y la trayectoria es una circunferencia. Supongamos que un coche da una vuelta completa a una pista de carreras de 400 metros de longitud en un tiempo de 60 segundos. ¿Cuál es su velocidad media?

Para calcular la velocidad media, debemos dividir la distancia recorrida (que es la longitud de la pista) por el tiempo transcurrido:

Velocidad media = 400 m / 60 s = 6.67 m/s

En este caso, la velocidad media del coche fue de 6.67 metros por segundo.

Factores que afectan la velocidad media

Aceleración

La aceleración es el factor que más influye en la velocidad media. Si la aceleración es constante, la velocidad media será igual a la velocidad final más la velocidad inicial, dividido por dos. Si la aceleración no es constante, se debe calcular la velocidad final en cada instante y luego calcular la velocidad media.

Distancia recorrida

La distancia recorrida también influye en la velocidad media. Cuanto mayor sea la distancia, menor será la velocidad media, y viceversa.

Conclusión

La velocidad media es un concepto importante en la física, ya que nos permite conocer la rapidez promedio a la que se mueve un objeto en un determinado tiempo. Para calcular la velocidad media, debemos dividir la distancia recorrida por el tiempo transcurrido. La velocidad media puede variar según la aceleración y la distancia recorrida.

Preguntas frecuentes

1. ¿Es lo mismo velocidad media que velocidad instantánea?

No, la velocidad media se calcula dividiendo la distancia recorrida por el tiempo transcurrido, mientras que la velocidad instantánea es la velocidad en un instante determinado.

2. ¿Cómo se representa la velocidad media en un gráfico de posición-tiempo?

La velocidad media se representa por la pendiente de la recta que une dos puntos en el gráfico de posición-tiempo.

3. ¿Qué es la velocidad media en un movimiento circular?

En un movimiento circular uniforme, la velocidad media es igual a la velocidad constante del objeto.

4. ¿Cómo se calcula la velocidad media en un movimiento con cambios de dirección?

En un movimiento con cambios de dirección, se deben calcular las velocidades medias en cada tramo del recorrido y luego hacer un promedio ponderado según la duración de cada tramo.