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Celeridad

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Laceleridad[1]​ orapidez[2]​ es la relación entre la distancia recorrida y el tiempo empleado en completarla. Su magnitud se designa comov. La celeridad es unamagnitud escalar de dimensión[3][4]​ [L]/[T]. La celeridad tiene la misma dimensión que lavelocidad, pero no el caráctervectorial de esta. La celeridad instantánea representa justamente elmódulo de la velocidad instantánea. La diferencia entre velocidad y celeridad es que la velocidad tiene un carácter vectorial y la celeridad es tan solo el módulo de dicha magnitud.[5]

Aunque los términos deceleridad orapidez son apropiados cuando deseamos referirnos inequívocamente al módulo de lavelocidad, es correcto y de uso corriente (no solo en el uso popular, sino también en el científico y técnico[cita requerida]) utilizar los términosvelocidad,celeridad yrapidez como sinónimos. Esto es así para la totalidad de las magnitudes vectoriales (aceleración, fuerza, momento, cantidad de movimiento, etc.) a cuyos módulos no se les asigna nombres específicos.

Definición de los vectores velocidad media e instantánea.

Celeridad media

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La celeridad media se define como:

v=ΔsΔt{\displaystyle v={\frac {\Delta s}{\Delta t}}}

dondeΔs es ladistancia recorrida (longitud de arco, en la figura).

Ejemplo:

Si un móvil recorre una distancia de 20cm en 4s, su celeridad es:
v=20 cm4 s=5 cm/s{\displaystyle v={\frac {20\ {\text{cm}}}{4\ {\text{s}}}}={5\ {\text{cm/s}}}}

La celeridad media o promedio es el término que se suele usar para referirnos a la celeridad media.

La celeridad en sí es una magnitud escalar que relaciona la distancia recorrida con el tiempo y se calcula dividiendo la distancia total recorrida entre el intervalo total de tiempo necesario para recorrer esa distancia.

La celeridad media de un cuerpo es la relación entre la distancia que recorre y el tiempo que tarda en recorrerla. Si la rapidez media de un coche es 80 km/h, esto quiere decir que el coche recorre una distancia de 80 km en cada hora.

Un objeto en movimiento recorre una cierta distancia en un tiempo determinado. Un auto, por ejemplo, recorre un cierto número de kilómetros en una hora. La celeridad es una medida de que tán aprisa se mueve un objeto. La celeridad se expresa siempre en términos de una unidad de distancia dividida entre una unidad de tiempo: metros/segundo (m/s), kilómetros/hora (km/h).

Velocidad y celeridad instantáneas

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Se las define matemáticamente como:

v=drdt{\displaystyle \mathbf {v} ={\frac {{\text{d}}\mathbf {r} }{{\text{d}}t}}}
v=|v|=dsdt{\displaystyle v=\vert \mathbf {v} \vert ={\frac {{\text{d}}s}{{\text{d}}t}}}

donde dr es elvector desplazamiento y ds es la distancia, medida sobre latrayectoria, asociada al desplazamiento.

Podemos expresar el vector velocidad en la forma

v=vet{\displaystyle \mathbf {v} =v\mathbf {e_{\text{t}}} }

dondeet es elvector unitario en la dirección de la velocidad, tangente a la trayectoria, por lo que recibe el nombre deversor tangente.

Losvelocímetros de que disponen los vehículos miden el módulo de la velocidad instantánea, esto es, la celeridad.

Unidades de celeridad

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1 mach ≈ 340  m/s ≈ 1224 km/h
c = 299 792 458 m/s

Conversiones

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1 m/s = 3,6 km/h
1 mph = 1,609 km/h
1 knot = 1,852 km/h = 0,514 m/s

Velocidades promedio

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  • 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.
  • Velocistasolímpicos (100 metros lisos): 10 m/s; 36 km/h; 22,5 mph.
  • Rapidez límite en unaautopista de Francia es 36,111 m/s; 130 km/h; 80 mph.
  • Rapidez de crucero de unBoeing 747-8 = 290,947 m/s; 1047,41 km/h; 650,83 mph; (oficialmente 0,85Machs)
  • Récord oficial de rapidez 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; enagua = 1500 m/s
  • Elevador del observatorio deTaipéi: 16,667 m/s; 60,6 km/h; 37,6 mph.

Véase también

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Referencias

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  1. Real Academia Española.«celeridad».Diccionario de la lengua española (23.ª edición). 
  2. Real Academia Española.«rapidez».Diccionario de la lengua española (23.ª edición). 
  3. Resnick, 1996, pp. 10 y 11.
  4. Resnick, 1996, pp. 17-23.
  5. Wilson, J. D. y Buffa, A. J. (2003).Física. Pearson Educación. p. 36.ISBN 9702604257. 

Bibliografía

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Enlaces externos

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Control de autoridades

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