En este post se explica qué es la rapidez en física. Así pues, encontrarás el significado de rapidez en física, cómo se calcula la rapidez y un ejemplo resuelto de su cálculo.
Índice
¿Qué es la rapidez en física?
En física, la rapidez es una magnitud escalar que relaciona la distancia con el tiempo. Así pues, en física la rapidez se define como el cociente entre la distancia recorrida y el tiempo transcurrido.
Por lo tanto, para calcular la rapidez se debe dividir la distancia recorrida por el intervalo de tiempo requerido.
De modo que un cuerpo rápido significa que recorre una gran distancia en poco tiempo. Es decir, cuanto más rápido sea un cuerpo móvil, más distancia recorrerá en un mismo periodo de tiempo.
Por ejemplo, si un cuerpo se mueve con un rapidez constante de 2 m/s, significa que ese cuerpo avanza 2 metros cada segundo. Así pues, al cabo de un segundo habrá avanzado 2 metros, al cabo de dos segundos 4 metros, al cabo de tres segundos 6 metros, etc.
Fórmula de la rapidez
La rapidez es igual a la distancia recorrida (d) partido por la variación en el tiempo (t). Por lo tanto, en física, para calcular la rapidez de un cuerpo se debe dividir la distancia recorrida por el cuerpo por el tiempo transcurrido entre el instante inicial y el instante final (v=d/t).
De modo que la fórmula para calcular la rapidez en física es la siguiente:
La rapidez se expresa en unidades de longitud partido por unidades de tiempo. Por lo tanto, la unidad de la rapidez en el Sistema Internacional (SI) es el metro partido por segundo (m/s).
Fíjate que el cálculo de la rapidez se hace con la distancia recorrida, no con el desplazamiento. Aunque en ocasiones pueden ser iguales, la distancia recorrida no siempre coincide con el desplazamiento. Por lo tanto, debes saber distinguir estos dos conceptos.
Ejercicio resuelto de la rapidez
- Un cuerpo se encuentra inicialmente en la posición x1=2 m, al cabo de un tiempo está en la posición x2=9 m y, finalmente, acaba en la posición x3=6 m. Si en hacer todo el recorrido ha tardado 8 segundos, ¿cuál es la rapidez del cuerpo?
La posición final del cuerpo está por detrás de su posición intermedia, no obstante, para determinar la rapidez debemos tener en cuenta toda la distancia recorrida. Así pues, primero calcularemos el espacio recorrido en el primero tramo y luego el espacio recorrido en el segundo tramo.
De modo que la distancia total recorrida es la suma de las dos distancias calculadas:
Por último, usamos la fórmula de la rapidez para hallar su valor:
Ejemplos de rapidez
Una vez hemos visto la definición de la rapidez en física, vamos a ver varios ejemplos de valores de rapidez comunes en la vida cotidiana:
- Rapidez de la luz en el vacío: 299 792 458 m/s
- Rapidez del sonido en el aire: 343,2 m/s
- Rapidez de crucero de un avión: 230 m/s
- Rapidez máxima de un coche de Fórmula 1: 105 m/s
- Rapidez del hombre más rápido: 10,4 m/s
- Rapidez de la tortuga más rápida: 0,3 m/s
- Rapidez de un electrón: 0,001 m/s
Rapidez y velocidad
En este apartado veremos cuál es la diferencia entre la rapidez y la velocidad, pues en física son dos conceptos diferentes y se suelen confundir a menudo.
La velocidad es una magnitud vectorial que indica el cambio de posición de un cuerpo respecto al tiempo. De manera que, en física, la velocidad se define como el cociente entre el desplazamiento y el intervalo de tiempo transcurrido entre la posición inicial y la final.
Por lo tanto, en física la diferencia entre la rapidez y la velocidad se encuentra en la distancia tomada para hacer su cálculo. La rapidez se calcula a partir de la distancia recorrida, en cambio, la velocidad se calcula a partir del desplazamiento, es decir, de la diferencia entre la posición final y la posición inicial.
De modo que la rapidez de un cuerpo siempre será igual o mayor que su velocidad, ya que la distancia recorrida para ir de un punto hasta otro punto es igual o mayor que el desplazamiento entre esos dos puntos.
Rapidez y rapidez angular
Por último, veremos en qué se diferencia la rapidez de la rapidez angular, pues son dos tipos de rapidez cuyos significados son completamente distintos.
En física, la rapidez angular mide la velocidad de rotación de un cuerpo, es decir, la rapidez angular es la rapidez a la que gira un objeto.
Por lo tanto, la diferencia entre la rapidez y la rapidez angular es que la rapidez indica la distancia recorrida por unidad de tiempo, en cambio, la rapidez angular indica el ángulo recorrido por unidad de tiempo.
