En este artículo, conocerá más sobre uno de los aspectos críticos de la física sobre cómo cambia la velocidad de posición.
La posición de una partícula en diferentes lugares requiere un cambio de velocidad. Si lo trazamos en un gráfico Posición-Tiempo y observamos la naturaleza del gráfico o la curva, la pendiente cambiará, lo que indica que la velocidad cambia. A partir de esto, podemos averiguar que la posición cambia de velocidad.
Ahora veamos los diferentes aspectos que nos dicen cómo la posición cambia la velocidad.
¿Cómo afecta la posición a la velocidad?
Para saber cómo la posición afecta la velocidad, tenemos que conocer algunos de los aspectos del gráfico de posición-tiempo.
La naturaleza de la curva en un gráfico pt, su pendiente representa el cambio en la velocidad de una partícula para diferentes posiciones. Si la pendiente en un gráfico pt es constante, incluso la velocidad es constante. Si la pendiente es variable, incluso la velocidad varía. La dirección de la pendiente también indica su signo.
Ahora centrémonos en la relación entre la posición y la velocidad.
¿Cuál es la relación entre posición y velocidad?
Habrá algún cambio en la velocidad para cada cambio de posición, ya sean objetos grandes o pequeños.
Suponga que consideramos el cambio de posición como P (x). En ese caso, la velocidad se puede denominar como la primera derivada de la función de posición P (x), lo que significa que por cada minuto o cambio significativo en la posición, habrá el cambio requerido en la velocidad del objeto. Estos se pueden averiguar utilizando las ecuaciones diferenciales de velocidad.
Es hora de analizar el cambio de velocidad con respecto a la posición.
¿La velocidad aumenta a medida que aumenta la posición?
El aumento de velocidad a medida que aumenta la posición se puede definir utilizando los siguientes criterios.
- Dependiendo de la posición de una partícula, se requiere un cambio en la velocidad.
- Cuando encendemos un vehículo, tenemos que acelerarlo para arrancar rápidamente.
- En este punto, la velocidad será mayor para que el vehículo cambie de posición., y si ese vehículo está en el medio de algún lugar, entonces la velocidad será constante según la ruta.
- Al final del viaje, la velocidad a veces será menor; aquí, la posición del vehículo cambiará a un ritmo constante.
Ahora sepamos cómo derivar la relación entre la posición y la velocidad.
Cómo es la relación de velocidad de posición derivada
Tanto la posición como la velocidad están relacionadas entre sí mediante una fórmula que derivaremos ahora.
Considere el gráfico que se muestra en la imagen de abajo.
El gráfico muestra que la distancia recorrida por el objeto en un intervalo de tiempo “t” está representada por la cantidad de área PQ que es el área del trapecio OPQR.
Ahora podemos considerar la siguiente ecuación para encontrar la relación de velocidad de posición.
Distancia total recorrida por el cuerpo = Área del trapecio OPQR
Tenga en cuenta la suma de los lados paralelos y la altura.
S = suma los dos lados paralelos y luego multiplícalo por la altura.
es decir, s = (suma de los lados paralelos) x altura (h) / 2
s = (OP + RQ) x OR / 2
Sabemos que OP + RQ = u + v y OR = t,
Después de sustituir y simplificar obtenemos,
s = (u + v) xt / 2 ……… (1)
Ahora, a partir de la fórmula de relación velocidad-tiempo, podemos escribir lo siguiente:
t = (vu) / a
En este paso, sustituya el valor de 't' en la ecuación 1
obtenemos,
s = (u + v) / 2 (v - u) / 2
podemos simplificarlo aún más de la siguiente manera,
v² = u² + 2as
Es la relación requerida de posición y velocidad y puede usarse para resolver varios problemas relacionados con la posición y velocidad de los objetos.
Ahora veamos el aspecto sobre el efecto sobre la posición cuando la velocidad disminuye.
¿Qué sucede con la posición cuando la velocidad disminuye?
We saber que nos ponemos constantes velocidad para una cantidad igual de cambio en la posición de una partícula.
En general, para un cambio constante en la velocidad, la distancia o la posición aumenta o cambia en una cantidad igual para cada unidad de intervalo de tiempo. En un gráfico PT, se pueden ver los cambios en la velocidad. Si hay alguna disminución en la velocidad, entonces los incrementos en las coordenadas de la pendiente serán menores y obtenemos una curva convexa a partir de la cual podemos estimar los valores de velocidad.
Habrá un cambio en el incremento de velocidad para un cambio de posición.
Es la posición la integral de la velocidad
La integral de la velocidad en consideración con el tiempo necesario es la posición.
Sabemos que en física, el cambio de posición de una partícula en consideración del intervalo de tiempo es la velocidad. Entonces, si consideramos su integral, obtendremos el cambio en la posición de una partícula. Por tanto, podemos decir que la posición es el valor de la integral definida de velocidad. Se puede representar en forma de ecuación como se muestra a continuación,
∆s = ∫v dt
Del mismo modo, podemos decir que la velocidad es el valor integral de la aceleración con el tiempo.
¿Es la velocidad la derivada de la posición?
Arriba, discutimos cómo la posición es un valor integral de la velocidad. Aquí sabremos cómo la velocidad es derivada de la posición.
En general, tenemos la idea de que la derivada de cualquier a será cualquier c y, por el contrario, hemos estudiado que el valor integral de c será a. Entonces, sabemos que la posición es el valor integral de la velocidad y, en contraste, la velocidad será la derivada del cambio de posición.
El valor derivado del cambio en la velocidad será el cambio en la aceleración.
¿Afecta la velocidad a la velocidad?
La velocidad y la velocidad son dos fenómenos diferentes.
Incluso si la velocidad de una partícula permanece constante, su velocidad seguirá cambiando según el tiempo. Debido a que la velocidad es un escalar y la velocidad es un vector, tendrá un valor constante de magnitud y seguirá cambiando su dirección. Entonces, podemos decir que la velocidad no tiene mucho efecto sobre la partícula."s velocidad.
En el siguiente concepto, háganos saber el aspecto emocionante de cómo la posición cambia la velocidad.
¿El gráfico de posición-tiempo aumenta a medida que aumenta la velocidad?
Al observar la naturaleza del gráfico Posición-tiempo, podemos predecir el incremento o decrementos en la posición de la partícula.
Si la velocidad aumenta de manera constante, entonces también aumentará la pendiente del gráfico de posición vs. tiempo. A partir de esto, podemos decir que debería haber un aumento en la velocidad para que una posición aumente. De manera similar, debería haber un aumento en la posición para que aumente la velocidad.
Es cómo se relacionan la posición y la velocidad de un cuerpo.
¿Cómo cambia la posición la velocidad?
La velocidad y la posición están interrelacionadas entre sí mediante una fórmula específica y un gráfico de posición-tiempo.
La velocidad representa tanto la velocidad de una partícula como en qué dirección se mueve. También podemos denominarlo como la tasa de cambio de posición de una partícula en consideración con el tiempo. Incluso la velocidad es la derivada del cambio de posición y viceversa. De todas estas formas, la posición y la velocidad están interrelacionadas.
- Para saber más sobre la posición y la velocidad, lea el siguiente artículo
- Colocar el gráfico de tiempo en el gráfico de tiempo de velocidad
Preguntas frecuentes | Preguntas frecuentes
¿Qué factor hace que aumente la velocidad?
La aceleración es uno de los principales factores que hacen que la velocidad aumente.
Si la aceleración de una partícula es positiva, entonces la velocidad aumentará durante un intervalo de tiempo específico. Pero si la aceleración está en una dirección negativa, entonces la velocidad disminuye.
¿Puede aumentar la velocidad si la aceleración es negativa?
Si la aceleración es negativa, hay menos posibilidades de que aumente la velocidad.
Considere que una partícula se mueve a lo largo de la dirección negativa con velocidad variable. Aquí, la aceleración aumentará pero actuará en una dirección negativa, por lo que incluso la velocidad estará en la dirección negativa, disminuyendo en lugar de aumentar.
¿Tiene la velocidad una dirección?
La velocidad es una cantidad vectorial física, por lo que consta de dirección.
La velocidad es una cantidad vectorial vital; la dirección de la velocidad será a lo largo de la dirección de la partícula en la que se mueve la partícula. Muestra la magnitud de la velocidad y la rapidez con que el cuerpo se mueve en una dirección específica.
Cuando aumenta la velocidad, ¿qué sucede con la posición?
Cuando la velocidad aumenta, cambiará la posición de la partícula para la que se calcula la velocidad.
La pendiente del gráfico de posición-tiempo aumentará constantemente a medida que haya un cambio en la velocidad de la partícula. La pendiente del gráfico PT da los valores de velocidad en diferentes coordenadas.
¿Cómo podemos saber si la velocidad aumenta o disminuye?
Podemos tomar la ayuda de fórmulas específicas o incluso gráficos de aceleración-tiempo o posición-tiempo para conocer el cambio de velocidad.
A partir del gráfico de posición-tiempo, podemos observar la pendiente y determinar el valor de la pendiente a partir del cual c puede conocer la velocidad, ya que la velocidad es la derivada de un gráfico de pt. Otra forma es observar el factor de aceleración y determinar el aumento o la disminución de la velocidad.
¿Cuál es el significado de posición en física?
En general, la posición es donde se encuentran los objetos o partículas.
En física, la posición es una magnitud fundamental a medir para determinar otros factores físicos como la velocidad, aceleración, rapidez, etc. Es un vector porque se toma en consideración la dirección.
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Soy Raghavi Acharya, completé mi posgrado en física con especialización en el campo de la física de la materia condensada. Siempre he considerado la Física como un área de estudio cautivadora y disfruto explorando los diversos campos de esta materia. En mi tiempo libre me dedico al arte digital. Mis artículos tienen como objetivo transmitir los conceptos de física de una manera muy simplificada a los lectores.
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