Celeridad

La rapidez o celeridad es la relación entre la distancia recorrida y el tiempo empleado en recorrerla. Su magnitud se designa como v

Ejemplo

Si un móvil recorre una distancia de 20 cm en 4 s, su rapidez es:

$v={\frac {20\ {\text{cm}}}{4\ {\text{s}}}}={5\ {\text{cm/s}}}$

Rapidez y velocidad

Definición de celeridad media:

$v={\frac {s}{\Delta t}}={\frac {s}{t_{f}-t_{i}}}$

donde s es la distancia recorrida.

Definición de velocidad y de celeridad:

$\mathbf {v} ={\frac {{\text{d}}\mathbf {r} }{{\text{d}}t}}$

$v=\vert \mathbf {v} \vert ={\frac {{\text{d}}s}{{\text{d}}t}}$

donde dr es el vector desplazamiento y ds es la distancia medida sobre la trayectoria, asociada al desplazamiento.

Podemos expresar el vector velocidad en la forma

$\mathbf {v} =v\mathbf {e_{\text{t}}}$

donde e_t es el versor en la dirección y sentido de la velocidad, tangente a la trayectoria, por lo que recibe el nombre de versor tangente.

Los velocímetros de que disponen los vehículos miden el módulo de la velocidad instantáneea, esto es, la celeridad o rapidez en cada instante.

Usos

Aunque los términos de celeridad o rapidez son apropiados cuando deseamos referirnos inequivocamente al módulo de la velocidad, es correcto y de uso corriente (no sólo en el uso popular, sino también en el científico y técnico) utilizar los términos "velocidad", "celeridad" y "rapidez" como sinónimos. Esto es así para la totalidad de las magnitudes vectoriales (aceleración, fuerza, momento, cantidad de movimiento, etc.) a cuyos módulos no se le asigna nombres especiales.

Unidades de la rapidez

Las unidades de la rapidez incluyen:

• Metros por segundo: (símbolo, m/s, ms^-1) medida del SI
• Centímetros por segundo: (símbolo, cm/s, cm s^-1)
• Kilómetros por hora: (símbolo, km/h)
• Millas por hora: (abreviatura, mph)
• Milla náutica por hora (knot): (símbolo kt)
• Mach: 1 mach es la velocidad del sonido, n-machs es n veces la velocidad del sonido.

1 mach ≈ 340  m/s ≈ 1224 km/h

• Velocidad de la luz en el vacío: (símbolo c) es una unidad natural

c = 299 792 458 m/s

Conversiones

1 m/s = 3,6 km/h

1 mph = 1,609 km/h

1 knot = 1,852 km/h = 0,514 m/s

Curiosidades

• la rapidez de un caracol común es 0,001 m/s; 0,0036 km/h; 0,0023 mph.
• una caminata rápida: 1,667 m/s; 6 km/h; 3,75 mph.
• velocistas olímpicos (100 metros lisos): 10 m/s; 36 km/h; 22,5 mph.
• velocidad limite en una autopista de Francia es 36,111 m/s; 130 km/h; 80 mph.
• velocidad de crucero de un Boeing 747-8 = 290,947 m/s; 1047,41 km/h; 650,83 mph; (oficialmente 0,85 Machs)
• record oficial de velocidad en el aire es 980,278 m/s; 3529 km/h; 2188 mph.
• reentrada de un trasbordador espacial es 7777,778 m/s; 28 000 km/h; 17 500 mph.
• velocidad del sonido: en el aire = 340 m/s; en agua = 1500 m/s
• elevador del observatorio de Taipei: 16,667 m/s; 60,6 km/h; 37,6 mph

Referencias

Bibliografía

• Ortega, Manuel R. (1989-2006). Lecciones de Física (4 volúmenes). Monytex. ISBN 84-404-4290-4, ISBN 84-398-9218-7, ISBN 84-398-9219-5, ISBN 84-604-4445-7. 
• Resnick,R. and Halliday, D. (1996). Physics. John Wiley & Sons. ISBN 0-471-83202-2. 
• Tipler, Paul A. (2000). Física para la ciencia y la tecnología (2 volúmenes). Barcelona: Ed. Reverté. ISBN 84-291-4382-3. 

Véase también

• Velocidad
• Cinemática
• Escalar
• Vector geométrico
• Unidades derivadas del SI

Enlaces externos

• Rapidez vs. Velocidad, en profisica.cl
• Bureau International des Poids et Mesures - The International System of Mesures
• National Institute of Standards & Technology - Guide for the Use of the International System of Units (SI)