Un avión de combate vuela a una velocidad de Mach 2. Esto significa que viaja al doble de la velocidad del sonido, la cual es aproximadamente de 340 m/s (en el aire).
¿Cuánto es esto en km/h? ¿Cuáles son las diferentes unidades de velocidad y cómo podemos transformarlas unas en otras?
I. En el medio terrestre
1. Diferentes unidades de velocidad
Todos conocemos la fórmula de la velocidad:
Sin embargo, la unidad de medida de la velocidad depende de las unidades que empleemos para medir la distancia y el tiempo.
Las unidades usadas más frecuentemente son las siguientes:
2. Algunas conversiones
Ejemplo 1: un coche de Fórmula 1 completa una vuelta en un circuito de 4,4 km en 1 min 28 s.
¿Cuál es su velocidad media en metros por segundo? ¿Y en kilómetros por hora?
—Calculamos primero la velocidad media en metros por segundo. Para hacerlo, debemos convertir la distancia en metros y el tiempo en segundos: 4,4 km son 4.400 m y 1 min 28 s son 88 s. Como sabemos que
, tenemos que:
Por tanto, la velocidad media durante esa vuelta al circuito ha sido de 50 m/s.
—Ahora convertimos esta velocidad media en kilómetros por hora.
La velocidad media es de 50 m/s; esto significa que en 1 segundo, el coche recorre 50 metros. Por lo tanto, en 3.600 s (1 h = 3.600 s) recorrerá 3.600 × 50 m. Es decir, 180.000 m, y 180.000 m = 180 km. En otras palabras, en una hora habría recorrido 180 km.
La velocidad media durante esta vuelta al circuito ha sido de 180 km/h.
Ejemplo 2: el guepardo puede correr a una velocidad máxima de 95 km/h. ¿Cuál es esta velocidad máxima en metros por segundo?
Una velocidad máxima de 95 km/h significa que, si el guepardo pudiera mantener esa velocidad durante una hora, podría recorrer 95 km. Sabemos que 95 km son 95.000 m y que 1 hora son 3.600 s. Por tanto, en un segundo el guepardo recorre
m, lo cual es aproximadamente 26 m.
La velocidad máxima que puede alcanzar un guepardo es aproximadamente de 26 m/s.
II. En el mar y en el aire
1. En el mar
La velocidad de los barcos se expresa en nudos.
Una velocidad de un nudo significa que el barco recorre una milla náutica (alrededor de 1.852 m o 1,852 km) en una hora.
Ejemplo: un barco navega a 15 nudos. ¿Cuál es su velocidad en km/h?
En una hora, el barco recorre 15 millas náuticas, es decir, 15 × 1,852 km, lo cual es 27,78 km.
La velocidad de este barco es aproximadamente de 28 km/h.
2. En el aire
Volviendo al ejemplo del avión de combate que usamos al principio del tema, ¿cuál es su velocidad en km/h?
La velocidad del sonido es de 340 m/s, lo cual significa que, en un segundo, el sonido recorre 340 m.
En 3.600 s (1 h = 3.600 s), el sonido recorrerá 3.600 × 340 m. Por lo tanto, en una hora el avión recorre 1.224 km (dado que 340 × 3.600 = 1.224.000 m y que 1.224.000 m = 1.224 km).
Una velocidad de Mach 1 es igual a 1.224 km/h.
El avión de combate, que vuela a Mach 2, se mueve con una velocidad de 2 × 1.224 km/h, lo cual es 2.448 km/h.
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Cambiar las unidades de velocidad es una operación común en la que convertimos una velocidad expresada en una unidad a otra unidad equivalente. A continuación, te mostraré cómo cambiar las unidades de velocidad:
Unidades de velocidad más comunes:
- Metros por segundo (m/s): Esta es una unidad del Sistema Internacional (SI) que representa la distancia recorrida en metros dividida por el tiempo en segundos.
- Kilómetros por hora (km/h): Esta es una unidad de velocidad que representa la distancia recorrida en kilómetros dividida por el tiempo en horas.
Cómo convertir unidades de velocidad:
Para cambiar las unidades de velocidad de m/s a km/h o viceversa, podemos utilizar las siguientes relaciones:
1 m/s = 3.6 km/h
1 km/h = 0.2778 m/s
Ejemplo de conversión de unidades de velocidad:
Supongamos que tenemos una velocidad de 20 m/s y queremos convertirla a km/h:
Paso 1: Utilizamos la relación de conversión: 1 m/s = 3.6 km/h
Paso 2: Multiplicamos la velocidad en m/s por la relación de conversión: 20 m/s * 3.6 km/h = 72 km/h
Resultado: Una velocidad de 20 m/s equivale a 72 km/h.
Ahora, si tenemos una velocidad de 60 km/h y queremos convertirla a m/s:
Paso 1: Utilizamos la relación de conversión: 1 km/h = 0.2778 m/s
Paso 2: Multiplicamos la velocidad en km/h por la relación de conversión: 60 km/h * 0.2778 m/s = 16.67 m/s (aproximadamente)
Resultado: Una velocidad de 60 km/h equivale a aproximadamente 16.67 m/s.
Cambiar las unidades de velocidad es útil en situaciones donde necesitamos expresar la velocidad en diferentes sistemas de unidades o cuando queremos comparar velocidades en diferentes contextos.
