Rapidez
La rapidez es qué tan veloz se mueve un objeto, calculada como la distancia dividida entre el tiempo (v = d/t) y medida en metros por segundo.
Formula
v = \frac{d}{t}
Definition
La rapidez indica qué tan veloz va algo: la distancia recorrida dividida entre el tiempo que tomó, $v = d/t$. Es una cantidad escalar con unidades del SI de metros por segundo (m/s). La rapidez promedio usa la distancia total y el tiempo total, mientras que la rapidez instantánea es la rapidez en un solo momento, como la lectura de un velocímetro. Formalmente, la rapidez es la magnitud del vector velocidad, $v = |\vec{v}|$, así que siempre es no negativa, y la rapidez instantánea es $ds/dt$, la derivada respecto al tiempo de la longitud de arco. La rapidez promedio de un viaje puede diferir de la magnitud de la velocidad promedio siempre que el camino no sea una línea recta.
Example
Un perro que corre $20\ \text{m}$ en $4\ \text{s}$ tiene una rapidez de $20 \div 4 = 5$ metros por segundo. Un ciclista que recorre $1{,}800\ \text{m}$ en $300\ \text{s}$ promedia $1800 \div 300 = 6\ \text{m/s}$; multiplicar por $3.6$ convierte eso en $6 \times 3.6 = 21.6\ \text{km/h}$. Los promedios pueden ser menos obvios de lo que parecen: un auto que recorre $60\ \text{km}$ a $30\ \text{km/h}$ (tardando $2\ \text{h}$) y luego $60\ \text{km}$ a $60\ \text{km/h}$ (tardando $1\ \text{h}$) tiene una rapidez promedio de $120 \div 3 = 40\ \text{km/h}$, no $45$, porque el tramo más lento toma más tiempo.
Key Insight
A la rapidez no le importa la dirección; un auto que va a $30\ \text{mph}$ hacia el norte y un auto que va a $30\ \text{mph}$ hacia el sur tienen la misma rapidez. En una gráfica de distancia contra tiempo, la rapidez es la pendiente, así que una línea más inclinada significa un objeto más veloz y una línea plana significa que el objeto está detenido. La rapidez también tiene un efecto desproporcionado sobre la energía. La energía cinética depende del cuadrado de la rapidez, así que duplicar la rapidez cuadruplica la energía que un auto debe disipar para detenerse, y por esta misma razón la distancia de frenado crece con el cuadrado de la rapidez.