La calculadora gráfica de velocidad versus tiempo es una herramienta valiosa que ayuda a los usuarios a visualizar y calcular diferentes aspectos del movimiento a partir de datos de velocidad-tiempo. Es particularmente útil en contextos educativos, ayudando en el estudio de la cinemática, el análisis del movimiento sin considerar sus causas.
Calculadora gráfica de fórmula de velocidad versus tiempo
La calculadora utiliza varias fórmulas para interpretar datos de gráficos de velocidad versus tiempo:
Área bajo la curva (desplazamiento)
El desplazamiento (s) se calcula mediante el área bajo el gráfico de velocidad versus tiempo. Para gráficas con segmentos de línea recta, use:
s = integral de v(t) dt
Para intervalos de tiempo discretos, utilice:
s = suma de (vi * Δti)
donde vi es la velocidad en cada intervalo y Δti es la duración de cada intervalo.
Pendiente de la curva (aceleración)
La aceleración (a) es la pendiente de la gráfica de velocidad versus tiempo. Para segmentos lineales, utilice:
a = Δv / Δt
donde Δv es el cambio de velocidad y Δt es el cambio en el tiempo.
Velocidad en un momento específico
Para encontrar la velocidad (v) en un tiempo específico (t), use:
v(t) = v0 + a * t
donde v0 es la velocidad inicial y a es aceleración constante.
Velocidad media
La velocidad promedio (v̄) durante un período de tiempo se calcula como:
v̄ = s/t
donde s es el desplazamiento total y t es el tiempo total.
Velocidad instantánea
La velocidad instantánea en cualquier momento (t) es:
v = ds/dt
donde ds es el pequeño cambio en el desplazamiento y dt es el pequeño cambio en el tiempo.
Tabla de utilidad
A continuación se muestra una tabla con términos comunes utilizados en los cálculos de velocidad, junto con sus definiciones y aplicaciones:
| Término | Definición | Solicitud |
|---|---|---|
| Desplazamiento(s) | Distancia total recorrida | Se utiliza para calcular qué tan lejos se ha movido un objeto. |
| Velocidad (v) | Velocidad en una dirección específica | Se utiliza para determinar qué tan rápido se mueve un objeto en un momento específico. |
| Aceleración (a) | Cambio de velocidad con el tiempo | Se utiliza para calcular cambios de velocidad. |
| Velocidad promedio (v̄) | Desplazamiento total dividido por el tiempo total | Se utiliza para encontrar la velocidad general durante un período de tiempo. |
| Velocidad instantánea (v) | Velocidad en un instante específico | Utilizado para una velocidad precisa medidas en cualquier momento dado |
Ejemplo de calculadora gráfica de velocidad versus tiempo
Considere un escenario en el que un automóvil acelera uniformemente desde parado. Utilizando la calculadora gráfica de velocidad versus tiempo, demostramos cómo calcular el desplazamiento del automóvil después de 5 segundos, suponiendo una aceleración de 2 m/s².
Preguntas frecuentes más comunes
A1: El desplazamiento total se encuentra calculando el área bajo el gráfico de velocidad versus tiempo, que representa la integral de la velocidad en el tiempo.
A2: Una línea horizontal muestra velocidad constante, es decir, sin aceleración.