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lunes, 5 de agosto de 2013

El Carácter Vectorial de la Velocidad


Una de las magnitudes más importantes de la Física es la velocidad. Junto a la masa son las magnitudes que describen el movimiento de cualquier partícula, conjunto de partículas o cuerpo. Ya Galileo se había dado cuenta de su importancia para describir los movimientos. Más tarde Newton formalizó esa importancia y los científicos posteriores le dieron una forma matemática útil para los cálculos (aunque solo resumía lo que Newton ya había expresado).

La velocidad es una clase de magnitud que describe el movimiento reuniendo es si misma cierta cantidad de información. Analicemos un ejemplo para ser más claros. Supongamos que nos hallamos sentados en una banca de la Plaza 25 de Mayo. De pronto se acerca un turista y nos pregunta como llegar a la Difunta Correa en 1 h u 1:30 h (supongamos que es el tiempo que dispone debido al itinerario que se ha elaborado). Para que llegue en ese tiempo deberíamos decirle que debe viajar con una rapidez de entre 50 y 60 km/h, esto es lo que llamamos velocidad en la vida cotidiana, pero veremos que en la Física se necesita más. Con esa información el turista no podrá llegar, pues le está faltando información. Deberíamos decirle que ruta tomar y hacia que punto cardinal viajar: tomar ruta 20 hacia el este.

En Física, la velocidad debe dar toda esa información: debe decir con que rapidez se mueve un cuerpo en que dirección lo hace y hacia que lado lo hace. Otro ejemplo sería decir: un vehículo se mueve a 34 km/h por Avenida Rawson hacia el Sur. En este ejemplo está más clara la información que brinda la velocidad. Dice que tan rápido se mueve el cuerpo de estudio, dice la rapidez (34 km/h). Dice que recta sigue el cuerpo al moverse, dice la dirección (por Avenida Rawson). También dice hacia que lado de la dirección se mueve el cuerpo, dice el sentido (hacia el Sur).
Entonces podemos decir que “la velocidad es una magnitud vectorial que informa la rapidez, dirección y sentido del movimiento de un cuerpo”.

Las magnitudes como la velocidad se llaman magnitudes vectoriales (también lo son la aceleración, la fuerza, la corriente eléctrica, entre otras; con algunos detalles de diferencia). La matemática da una forma de representar gráficamente estas magnitudes: se las representa con flechas (o “segmentos orientados” en el lenguaje de la matemática). En este artículo no entraremos en el desarrollo de como representar gráficamente la velocidad, pero si queremos que quede claro que está definida por toda esa dirección. Por ejemplo: un vehículo puede moverse por calle Mitre a 25 km/h hacia el este y otro por Santa Fé a 25 km/h hacia el oeste, y con esa diferencia ya son velocidades diferentes (aunque tengan el mismo valor). 

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