¿Qué es la velocidad lineal?
La velocidad lineal (también llamada velocidad tangencial) es la rapidez con la que un punto de un objeto en rotación se desplaza a lo largo de su trayectoria circular. Depende de la distancia entre ese punto y el eje de giro (el radio r) y de la rapidez con la que gira el objeto (la velocidad angular ω). La relación entre ambas es una ecuación sencilla y universal: $$v = r\cdot\omega$$
Cómo usar esta calculadora
Introduce el radio r en metros y la velocidad angular ω en radianes por segundo (rad/s). La calculadora los multiplica y devuelve la velocidad lineal v en metros por segundo (m/s). Si conoces la velocidad de giro en revoluciones por minuto (rpm), conviértela primero: \(\omega \,(\text{rad/s}) = \text{rpm} \times 2\pi / 60\).
La fórmula explicada
En la ecuación $$v = r\cdot\omega$$ la ω debe expresarse en radianes por segundo para que el resultado salga en unidades coherentes del SI. Cuanto mayor es el radio, mayor es el arco que recorre un punto en cada vuelta, por lo que se mueve más rápido aunque la velocidad angular sea la misma. Por eso el borde exterior de un disco que gira viaja más deprisa que un punto cercano a su centro.
Ejemplo resuelto
Una rueda de radio 0,5 m gira a 10 rad/s. Su velocidad lineal en el borde es $$v = 0{,}5 \times 10 = 5 \ \text{m/s}$$ Si duplicamos el radio a 1 m, la velocidad en el borde también se duplica hasta los 10 m/s con la misma velocidad angular.
Preguntas frecuentes
¿Qué unidades debo usar? Usa metros para el radio y rad/s para la velocidad angular y obtendrás m/s. Cualquier sistema de unidades coherente sirve, siempre que \(\omega\) esté en radianes.
¿Cómo convierto rpm a rad/s? Multiplica las rpm por \(2\pi/60\) (aproximadamente \(0{,}10472\)). Por ejemplo, \(60 \ \text{rpm} = 6{,}283 \ \text{rad/s}\).
¿La velocidad lineal es lo mismo que la velocidad angular? No. La velocidad angular mide la rapidez de rotación (rad/s) y es la misma en todo el objeto; la velocidad lineal (m/s) depende de la distancia al eje.
