Tiempo, Velocidad y Distancia: Fórmulas, Ejemplos

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Definición de distancia, velocidad y tiempo

Antes de entrar en la relación entre distancia, velocidad y tiempo, tenemos que entender qué significa cada uno de estos términos en física. En primer lugar, veremos la definición de distancia. Al ser una de las palabras más utilizadas en el diccionario, la mayoría de la gente debería saber qué significa distancia.

Ladistancia es una medida del terreno recorrido por un objeto. La unidad SI de distancia es el metro ( $m$ ).

Ladistancia es una cantidad escalar. Cuando hablamos de la distancia recorrida por un objeto no estamos hablando de la dirección en la que se desplaza el objeto. Las cantidades que tienen a la vez una magnitud y una dirección se llaman cantidades vectoriales.

¿Y el tiempo? ¿Cómo puede la física complicar la definición de algo tan simple como el tiempo? Bueno, por muy simple que sea ha sido una de las áreas de investigación más interesantes para científicos como Albert Einstein.

El tiempo se define como la progresión de un acontecimiento desde el pasado hasta el presente y el futuro. La unidad SI para el tiempo es el segundo $(s)$ .

Por último, ahora que conocemos la definición de distancia y tiempo en el contexto de la física, podemos estudiar cómo se utiliza para definir una de las magnitudes más importantes en el ámbito de la física, la Velocidad.

La velocidad se refiere a la distancia recorrida por un objeto en un tiempo determinado.

La unidad SI de velocidad en metros/segundos ( $m / s$ ). En el sistema imperial, utilizamos millas por hora para medir la velocidad. Por ejemplo, cuando decimos que un objeto se mueve a $60 mph$ lo que queremos decir es que ese objeto recorrerá una distancia de $60 miles$ si continúa moviéndose a esa velocidad durante los próximos $1 hour$ . Del mismo modo, podemos definir una velocidad de $1 m / s$ como la velocidad a la que se mueve un objeto cuando recorre $1 meter$ en $1 second$ .

Fórmula tiempo velocidad y distancia

Veamos la relación entre distancia tiempo y velocidad. Si un objeto se mueve a velocidad uniforme en línea recta, su velocidad viene dada por la siguiente ecuación:

$Speed = \frac{Distance travelled}{time taken}$

Esta sencilla fórmula puede reordenarse de dos formas para calcular el tiempo y la distancia. Esto se representa utilizando un triángulo de velocidad. El triángulo te ayudará a recordar las tres fórmulas, incluida la ecuación anterior.

$\begin{array}{rcl} Time & = & \frac{Distance}{Speed} \\ Distance & = & Speed \times Time \end{array}$

O en símbolos:

$s = v t$

Donde $s$ es la distancia recorrida $v$ es la velocidad y $t$ es el tiempo empleado en recorrer la distancia.

Triángulo distancia-velocidad-tiempo

Las relaciones anteriores pueden mostrarse utilizando algo llamado triángulo de velocidad, como se muestra a continuación. Es una forma fácil de recordar la fórmula. Divide el triángulo en tres y pon la distancia D en la parte superior, la velocidad S en la casilla de la izquierda y el tiempo T en la casilla de la derecha. Este triángulo nos ayudará a recordar las distintas fórmulas que se pueden derivar del triángulo.

Tiempo Velocidad y Distancia Velocidad triángulo StudySmarter El triángulo Velocidad, distancia y tiempo se puede utilizar para calcular una de estas tres variables, StudySmarter

Pasos para calcular el tiempo, la velocidad y la distancia

Veamos cómo podemos utilizar el triángulo distancia velocidad y tiempo para obtener fórmulas para cada una de las variables.

Cálculo de la velocidad

Sandy corre $5 km$ todos los domingos. Lo hace en $40 \min$ . Calcula su velocidad en $m / s$ , si puede mantener la misma velocidad durante toda la carrera.

Conversión de unidades

$5 km = 5000 m, 40 \min = 60 \times 40 s = 2400 s$

Tiempo Velocidad y Distancia Velocidad triángulo para calcular la velocidad StudySmarter Triángulo de velocidad para calcular la velocidad, Nidhish-StudySmarter

Ahora, toma el triángulo de la velocidad y cubre el término que necesitas calcular. En este caso es la velocidad. Si cubres la velocidad, la fórmula tendrá el siguiente aspecto

$Speed = \frac{Distance travelled}{time taken} Speed = \frac{5000 m}{2400 s} = 2.083 m / s$

Calcular el tiempo

Imagina que Sandy del ejemplo anterior corriera $7 km$ manteniendo una velocidad de $2.083 m / s$ . ¿Cuánto tardaría en completar esta distancia en horas?

Tiempo Velocidad y Distancia Velocidad triángulo para calcular el tiempo StudySmarter Triángulo de velocidad para calcular el tiempo, StudySmarter

Conversión de unidades

$7 km = 7000 m, Speed = 2.083 m / s$

Tapa la casilla con el tiempo. Ahora te queda la fórmula distancia sobre velocidad de la siguiente manera

$\begin{array}{rcl} Time & = & \frac{Distance}{Speed} \\ = & \frac{7000 m}{2.083 m / s} = 3360.5 s \end{array}$

Conversión de segundos a minutos

$3360.5 s = \frac{3360.5 s}{60 s / \min} = 56 \min$

Cálculo de la distancia

Por los ejemplos anteriores, sabemos que a Sandy le gusta correr. ¿Cuánta distancia podría recorrer si corriera con una velocidad de $8 m / s$ para $25 s$ ?

Tiempo Velocidad y Distancia Triángulo de velocidad para calcular la distancia StudySmarter Triángulo de velocidad para calcular la distancia, Nidhish-StudySmarter

Con el triángulo de la velocidad tapa la casilla que contiene la distancia. Ahora nos queda el producto de la velocidad y el tiempo.

$\begin{array}{rcl} Distance & = & Time \times Speed \\ = & 25 s \times 8 m / s = 200 m \end{array}$

¡Sandy podrá recorrer una distancia de $200 m$ en $25 s$ ! ¿Crees que podrás correr más que ella?

Tiempo Velocidad y Distancia - Puntos clave

Ladistancia es una medida del terreno recorrido por un objeto cuando se mueve sin tener en cuenta la dirección del movimiento. Su unidad SI son los metros
El tiempo se define como la progresión de un acontecimiento del pasado al presente y al futuro. Su unidad SI son los segundos
La velocidad se refiere a la distancia recorrida por un objeto en un tiempo determinado.
Existen las siguientes relaciones entre el tiempo, la velocidad y la distancia recorrida: $Speed = \frac{Distance}{Time}, Time = \frac{Distance}{Speed}, Distance = Speed x Time$
El triángulo de la velocidad puede ayudarte a memorizar las tres fórmulas.
Divide el triángulo en tres y coloca ladistancia D en la parte superior, lavelocidad S en la casilla de la izquierda, y eltiempo T en la casilla de la derecha.
Tapa la cantidad que quieras medir en el triángulo de la velocidad y se revelará la fórmula para calcularla.

Tarjetas en Tiempo, Velocidad y Distancia 6

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La velocidad es una magnitud vectorial.

Falso

La distancia es un ...

Cantidad escalar

La unidad SI para la velocidad es ...

m/s

¿Cuál es la ecuación de la velocidad?

Distancia/Tiempo

¿Por qué la velocidad es una cantidad escalar?

Sólo tiene magnitud

El Sr. Andrés conduce su moto durante 3 h a 240 km/h. ¿Qué distancia recorrerá?

450 millas

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Preguntas frecuentes sobre Tiempo, Velocidad y Distancia

¿Qué es el tiempo en física?

El tiempo es una magnitud que permite ordenar los eventos en secuencia y medir la duración de eventos.

¿Cómo se calcula la velocidad?

La velocidad se calcula dividiendo la distancia recorrida entre el tiempo que toma recorrer dicha distancia.

¿Cuál es la relación entre velocidad y aceleración?

La velocidad es la rapidez y dirección del movimiento, mientras que la aceleración es el cambio en la velocidad en el tiempo.

¿Cómo se relacionan la distancia y el tiempo?

La distancia es el espacio recorrido, y el tiempo es cuánto tarda en recorrer dicha distancia. Juntos determinan la velocidad.

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