La velocidad media
2.º de ESORuta de edumaterial
Qué vas a aprender
- Describir posición y movimiento respecto a un sistema de referencia explícito.
- Distinguir distancia recorrida y desplazamiento en trayectorias sencillas.
- Calcular velocidad media y convertir entre m/s y km/h en casos sencillos.
Antes de empezar
- Medir longitud y tiempo.
- Dividir magnitudes y conservar unidades.
- Interpretar posiciones sucesivas en una imagen.
Moverse es cambiar de posición respecto a algo
No hay descripción de movimiento sin sistema de referencia. Una persona sentada está en reposo respecto al asiento de un tren y en movimiento respecto a la estación. Ambas afirmaciones pueden ser correctas porque responden a referencias distintas.
La posición localiza al móvil respecto a un origen y unos ejes. La trayectoria es el conjunto de posiciones sucesivas; puede ser recta, curva o una combinación.
Velocidad media
- Rapidez media, v = distancia total/tiempo total
- Cociente entre la distancia total recorrida y el tiempo total empleado. En un movimiento rectilíneo sin cambio de sentido coincide en valor con el módulo de la velocidad media basada en el desplazamiento; si hay vuelta o desvíos, ambas ideas deben distinguirse.
Distancia y desplazamiento
La distancia suma la longitud de todo el camino y nunca es negativa. El desplazamiento compara posición final e inicial e incluye dirección y sentido. Si alguien da una vuelta completa y regresa al origen, la distancia es positiva y el desplazamiento es cero.
Las posiciones igualmente espaciadas en intervalos de tiempo iguales, como en la imagen, representan rapidez constante respecto al paisaje. No basta ver separaciones iguales si los intervalos temporales no son iguales.
Cómo calcular una rapidez media
- Fija el tramo y el sistema de referencia.
- Suma toda la distancia recorrida y todo el tiempo, incluidas paradas si forman parte del viaje medido.
- Convierte las unidades antes de dividir.
- Aplica v = d/t y escribe la unidad, por ejemplo m/s o km/h.
- Comprueba si el valor es plausible y no lo presentes como rapidez instantánea de cada momento.
Un recorrido con parada
Una persona recorre 600 m en 5 min y descansa 1 min. Calcula la rapidez media del trayecto completo.
- El tiempo total es 6 min = 360 s.
- La distancia total es 600 m.
- Dividimos 600 m entre 360 s.
v ≈ 1,67 m/s.
La media no cuenta toda la historia
Si la rapidez media es 4 m/s, el móvil fue siempre a 4 m/s.
La media resume distancia total y tiempo total; puede incluir cambios de rapidez y paradas.
Para conocer cómo varió el movimiento se necesitan datos por intervalos o una gráfica, no solo el cociente global.
Qué debes conservar
- Reposo y movimiento dependen del sistema de referencia.
- Distancia es camino total; desplazamiento une posición inicial y final con dirección.
- La rapidez media usa distancia total y tiempo total.
- Un valor medio no demuestra rapidez constante.
Compruébalo ahora
¿Qué dato adicional permite concluir a partir de la imagen que la rapidez es constante?
- Que el ciclista lleva casco.
- Que las posiciones se registraron en intervalos de tiempo iguales.
- Que el camino es horizontal.
Ver solución explicada
Respuesta: Que las posiciones se registraron en intervalos de tiempo iguales.
Distancias iguales solo implican rapidez igual si corresponden a tiempos iguales.
Un ciclista recorre 1500 m en 5 min. Calcula la rapidez media en m/s.
Ver solución explicada
Respuesta: 5 m/s.
5 min = 300 s; v = 1500 m / 300 s = 5 m/s.
Una corredora completa una vuelta de 400 m y termina donde empezó. Indica distancia y desplazamiento.
Ver solución explicada
Respuesta: Distancia: 400 m. Desplazamiento: 0 m.
La distancia suma el camino recorrido; el desplazamiento compara posiciones inicial y final, que coinciden.
Alineación curricular y fuentes
- Física y Química, saberes básicos de primero a tercer curso, bloque D: predicción de movimientos sencillos mediante conceptos y magnitudes cinemáticas. · Real Decreto 217/2022, currículo básico de ESO
Cuando lo tengas claro
Practicar esto: Calcular la velocidad media y leer una gráfica de posiciónMedir es comparar, y toda medida lleva unidadLa energía se transforma, no se fabrica