¿Qué es la velocidad media?
La velocidad media es el desplazamiento total de un objeto dividido entre el tiempo total empleado. A diferencia de la rapidez, la velocidad es una magnitud vectorial, es decir, tiene tanto módulo como dirección y sentido. Un valor positivo indica movimiento en el sentido positivo, mientras que un valor negativo indica movimiento en sentido contrario. Esta calculadora funciona con cualquier sistema de unidades coherente; los valores predeterminados usan metros y segundos, por lo que el resultado se expresa en metros por segundo (m/s).
Cómo usar esta calculadora
Introduce la posición inicial del objeto (\(x_i\)) y su posición final (\(x_f\)) en metros y, a continuación, el tiempo inicial (\(t_i\)) y el tiempo final (\(t_f\)) en segundos. La herramienta calcula el desplazamiento \(\Delta x\) y el tiempo transcurrido \(\Delta t\), y los divide para hallar la velocidad media. Asegúrate de que el tiempo final sea distinto del inicial: un intervalo de tiempo igual a cero no está definido.
La fórmula explicada
La ecuación es $$v_{media} = \frac{\Delta x}{\Delta t} = \frac{x_f - x_i}{t_f - t_i}$$ El numerador es el cambio neto de posición (el desplazamiento, no la distancia total recorrida) y el denominador es el cambio en el tiempo. Como el desplazamiento puede ser negativo, el signo del resultado te indica el sentido global del movimiento.
Ejemplo resuelto
Imagina que un coche parte de la posición 0 m en el instante 0 s y llega a los 100 m en el instante 10 s. Desplazamiento = \(100 - 0 = 100\) m. Intervalo de tiempo = \(10 - 0 = 10\) s. Velocidad media = $$\frac{100}{10} = \textbf{10 m/s}$$
Conversiones de unidades de velocidad
La velocidad promedio se calcula en unidades SI como metros por segundo (m/s), pero a menudo se reporta en otras unidades. La tabla siguiente proporciona factores de conversión exactos y redondeados para las unidades de velocidad más comunes. La relación base es \(1\ \text{m/s} = 3.6\ \text{km/h}\) (ya que hay 3600 segundos en una hora y 1000 metros en un kilómetro).
| De | m/s | km/h | mph | ft/s | nudos |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 m/s | 1 | 3.6 | 2.23694 | 3.28084 | 1.94384 |
| 1 km/h | 0.27778 | 1 | 0.62137 | 0.91134 | 0.53996 |
| 1 mph | 0.44704 | 1.60934 | 1 | 1.46667 | 0.86898 |
| 1 ft/s | 0.30480 | 1.09728 | 0.68182 | 1 | 0.59248 |
| 1 nudo | 0.51444 | 1.85200 | 1.15078 | 1.68781 | 1 |
Equivalencias elaboradas para un valor único: una velocidad de 1 m/s equivale exactamente a 3.6 km/h, aproximadamente 2.237 mph, alrededor de 3.281 ft/s, y aproximadamente 1.944 nudos. Para convertir un resultado de esta calculadora a km/h, multiplique el valor de m/s por 3.6; para convertir a mph, multiplique por 2.23694.
Por ejemplo, una velocidad promedio de \(10\ \text{m/s}\) es \(10 \times 3.6 = 36\ \text{km/h}\) y \(10 \times 2.23694 \approx 22.37\ \text{mph}\).
Preguntas frecuentes
¿Es lo mismo la velocidad media que la rapidez media? No. La rapidez media utiliza la distancia total recorrida, mientras que la velocidad media usa el desplazamiento neto. En movimientos que cambian de sentido, ambas difieren.
¿Puede ser negativo el resultado? Sí. Una velocidad media negativa significa que el movimiento neto del objeto fue en el sentido negativo de tu eje de coordenadas.
¿Qué unidades emplea? Las etiquetas muestran metros y segundos (m/s), pero el cálculo funciona con cualquier conjunto de unidades coherente; solo tienes que interpretar el resultado en consecuencia.
