Un viaje de 400 km en 4,5 horas
La velocidad media es 400 / 4,5 ≈ 88,9 km/h — lo que cuenta aquí es el tiempo total, paradas incluidas, no solo el tiempo circulando.
Calculadora de cinemática y dinámica
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Cómo funciona
La velocidad media es solo la distancia dividida por el tiempo: no dice nada sobre si el movimiento fue uniforme, ya que un trayecto con paradas y tramos rápidos puede tener la misma media que uno constante.
La aceleración es la tasa de cambio de la velocidad (vectorial), no solo de su magnitud: un coche que frena o que gira también acelera. Un valor positivo aquí significa que acelera durante el intervalo, uno negativo que frena.
La segunda ley de Newton, F = m × a, da la fuerza neta necesaria para producir una aceleración dada sobre una masa dada — es la fuerza requerida, no necesariamente la única fuerza en juego (la fricción y la gravedad pueden tener que sumarse o restarse aparte).
La energía cinética crece con el cuadrado de la velocidad, por lo que duplicar la velocidad de un vehículo cuadruplica aproximadamente la energía que hay que disipar para detenerlo.
Fórmulas utilizadas
Velocidad media
v = d / t
- v
- Velocidad media
- d
- Distancia recorrida
- t
- Tiempo empleado
Aceleración
a = (v_f − v_i) / t
- v_i
- Velocidad inicial
- v_f
- Velocidad final
Segunda ley de Newton
F = m × a
- F
- Fuerza neta, en newtons (N)
- m
- Masa, en kilogramos (kg)
Energía cinética
Ec = ½ × m × v²
- Ec
- Energía cinética, en julios (J)
Ejemplos resueltos
Un coche frenando de 100 km/h hasta detenerse en 4 s
La aceleración es (0 − 100 km/h) / 4 s ≈ −6,94 m/s², unos 0,71 g de deceleración.
Supuestos y límites
- El movimiento se trata en una dimensión (a lo largo de una sola línea).
- «Fuerza» aquí significa la fuerza neta que produce la aceleración dada, no una fuerza aplicada concreta.
- No se modelan la resistencia del aire, la fricción ni efectos relativistas.
Preguntas frecuentes
¿Es la velocidad media lo mismo que la velocidad vectorial?
No. La rapidez es una magnitud escalar (a qué ritmo); la velocidad vectorial también incluye una dirección. La rapidez media de un viaje de ida y vuelta que regresa al punto de partida es positiva, mientras que la velocidad media sería cero porque el desplazamiento neto es cero.
¿Por qué la energía cinética también se muestra en kilocalorías y vatios-hora?
El julio es la unidad del SI, pero la kilocaloría tiene sentido al comparar con la energía de los alimentos, y el vatio-hora al comparar con una batería eléctrica — la misma magnitud física, expresada en unidades adecuadas a contextos distintos.
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