Conceptos de desplazamiento, velocidad y aceleración

Las tres magnitudes básicas

El desplazamiento Δx es el vector que une la posición inicial con la final. La velocidad media es v = Δx ÷ Δt, y la aceleración media, a = Δv ÷ Δt. La velocidad instantánea es el límite de la media cuando Δt tiende a cero y, en una gráfica x-t, es la pendiente de la tangente. La rapidez media, en cambio, usa la distancia total recorrida entre el tiempo.

Ejemplo. Un corredor avanza 100 m hacia el este y regresa 40 m en un total de 20 s. Desplazamiento: 100 − 40 = 60 m al este, de modo que v_media = 60 ÷ 20 = 3 m/s. Distancia: 100 + 40 = 140 m, y rapidez media = 140 ÷ 20 = 7 m/s. En otro caso, una moto que pasa de 0 a 27 m/s en 6 s tiene una aceleración media de 27 ÷ 6 = 4.5 m/s².

Error típico. Tratar velocidad media y rapidez media como si fueran iguales. Solo coinciden cuando el movimiento es en línea recta sin invertir el sentido. Y la aceleración no es lo mismo que la velocidad: un cuerpo puede tener velocidad grande y aceleración cero.