¿Qué significa velocidad instantánea?

Cuando un automóvil circula por la autopista, en cualquier momento dado tiene una cierta velocidad exacta. Esta es la velocidad real del automóvil en ese instante, es decir, la velocidad instantánea.

Definimos la velocidad como la tasa de cambio en el desplazamiento, dividida por la tasa de cambio en el tiempo:

[matemáticas] v = ∆s / ∆t [/ matemáticas]

Donde [math] v [/ math] es la velocidad, [math] ∆s [/ math] es el cambio en el desplazamiento, y [math] ∆t [/ math] es el cambio en el tiempo.

Por ejemplo, en 6 segundos un automóvil recorre 12 metros, por lo que su velocidad es

[matemáticas] v = 12/6 = 2 [/ matemáticas] [matemáticas] m / s [/ matemáticas]

Ahora, en este ejemplo, lo que hemos encontrado es en realidad la velocidad promedio del automóvil. En realidad, el automóvil puede haber estado parado durante 5 segundos y luego, durante el último segundo, viajó a [matemática] 12 m / s [/ matemática].

Durante un período de 6 segundos, todavía ha recorrido 12 metros, por lo que cuando conectemos esos números a nuestra ecuación, todavía obtendremos [matemática] 2m / s [/ matemática]

Entonces esta es la velocidad promedio.

Para encontrar la velocidad instantánea, simplemente cambiamos nuestro período de tiempo a 0 segundos. Así que ya no estamos encontrando la velocidad promedio durante un período de tiempo, sino la velocidad en un instante de tiempo exacto.

[matemáticas] v = ∆s / ∆t = ∆s / 0 [/ matemáticas]

Sin embargo, en realidad no es tan fácil. La velocidad instantánea es difícil de calcular porque nos hace dividir por cero.

En la palabra real, lo aproximamos haciendo que [math] ∆t [/ math] sea muy pequeño. O usamos matemáticas sofisticadas que involucran límites y ecuaciones de movimiento para calcular la velocidad instantánea.

Tasas de cambio explica la idea general de un derivado; cuando y es distancia yx es tiempo, da la velocidad instantánea. Por supuesto, en general la velocidad es un vector.

Hay otras respuestas, aunque es posible que aún no entiendas. Primero, comencemos con la velocidad promedio. Esto es lo que la mayoría de las personas realmente percibiría como velocidad. Si pasa del punto a al punto b, puede averiguar qué tan rápido fue dividiendo la distancia entre ambos puntos y el tiempo que le llevó llegar al punto b. ¿Pero esta velocidad realmente te dice mucho? Lo haría si fuera constante. Pero estamos cambiando constantemente la velocidad en escenarios más realistas.

Si conduce a la oficina, que está a 5 km de distancia, en 15 minutos, habrá conducido hasta allí con una velocidad promedio de 5.55 metros por segundo. ¿Eso significa que ibas a exactamente 5,55 m / s TODO el tiempo? Por supuesto no. Debes detenerte en cada luz roja, reducir la velocidad para dar un giro, etc. Aquí es donde la velocidad instantánea se hace cargo.

Con la ayuda de la derivada, una herramienta que nos da Calculus, podemos averiguar exactamente qué tan rápido va un objeto en un momento dado. De hecho, puede saber qué tan rápido iba exactamente 3 minutos y 16 segundos en su trayectoria. Esto se encuentra al diferenciar (encontrar la derivada de) la función de posición.

Primero recordemos la definición más simple de velocidad, que es solo la relación de desplazamiento, [matemática] \ Delta \ vec {s} [/ matemática] atravesada en el tiempo, [matemática] \ Delta t [/ matemática], de modo que

[matemáticas] \ vec {v} = \ frac {\ Delta \ vec {s}} {\ Delta t} [/ matemáticas]

Aunque es una cantidad útil para definir, esto no puede decirnos nada sobre las trayectorias de las partículas si el intervalo [matemático] \ Delta t [/ matemático] es demasiado grande. Por ejemplo, digamos [math] \ Delta t = 10 [/ math] sec, y tengamos dos partículas A y B. Ahora, digamos, A estuvo en reposo durante los primeros 5 segundos y luego viajó a 10 m / s durante 5 segundos siguientes, de modo que [matemática] v = 5 m / s [/ matemática] para A. Para la partícula B, podemos tomarla para viajar a una velocidad uniforme de 5 m / s y por lo tanto tenemos [matemática] v = 5 m / s [/ matemáticas]. En ambos casos, las partículas tenían una historia completamente diferente, aunque la cantidad [math] \ vec {v} [/ math] es la misma. Esto requiere una noción más refinada de velocidad. Una de las formas de refinar nuestra definición es tomar un Límite donde dejamos que [math] \ Delta t [/ math] se acerque a cero. Para las partículas que atraviesan trayectorias suaves, este límite está bien definido y se denomina velocidad instantánea.

En resumen, es la razón del desplazamiento infinitesimal sobre el tiempo infinitesimal y el nombre proviene del hecho de que cuando [math] \ Delta t [/ math] se acerca a cero, estás midiendo la velocidad de la partícula en ese momento .

¡Hola!

A menudo en física hablamos de velocidad media. Esto considera el desplazamiento neto durante un intervalo de tiempo dividido por el tiempo empleado. Esta velocidad promedio no tiene en cuenta el cambio en la velocidad que el objeto podría haber sufrido en el intervalo de tiempo. Esta velocidad instantánea es la velocidad en un punto del tiempo.

También en el mundo real, siempre nos estamos moviendo a diferentes velocidades en diferentes momentos. Tome el ejemplo de su viaje en automóvil desde su casa a la oficina o la universidad, realmente no viajó a una sola velocidad. Por lo tanto, tuvo una velocidad instantánea en varios momentos a través de la unidad. Mire este video de THE SCIENCE CUBE para comprender mejor este tema.

¿Qué significa velocidad instantánea? Debe referirse a la tasa de cambio instantáneo de posición de un objeto en movimiento uniforme,

La aceleración de cualquier tipo consiste en un cambio instantáneo de velocidad instantáneo.

Quizás un ejemplo sería; Una entidad dinámica fundamental estacionaria ubicada en un punto en el espacio, acelerando a un punto adyacente a la velocidad de la luz. Fenómenos diferentes están implícitos en esa afirmación.

Velocidad instantánea de un objeto = el cambio en la posición y dirección de un objeto entre dos veces que son extremadamente cercanas entre sí, es decir, dt.

V = (d / dt) * X

(V, X son vectores) (V es la velocidad instantánea, X es la posición del objeto. DX sería el cambio de posición entre dos tiempos que están muy juntos). Si decimos tiempo 1 = 0 y tiempo 2 = dt, entonces tiempo 1 – tiempo 2 = dt (el tiempo siempre tiene un valor positivo, así que ignore el signo menos) Luego tenemos V (velocidad instantánea) = dX (cambio de posición) / dt (tiempo entre nuestras dos mediciones))

La velocidad instantánea es la velocidad en un “instante” particular, cuando un cuerpo se mueve con una velocidad cambiante con el tiempo, es decir, cuando un cuerpo está sujeto a aceleración / desaceleración. Aquí, aceleración / desaceleración significa que la velocidad aumenta / disminuye con respecto al tiempo. Espero que esté claro ahora.
Por favor corrígeme si estoy equivocado. Que tengas un buen día 🙂

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