magnitud

rapidez

La tasa a la que un objeto recorre una distancia, una magnitud escalar.
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Descripción

La rapidez es la tasa a la que un objeto recorre una distancia, definida como la distancia recorrida dividida por el tiempo empleado. Es una magnitud escalar, lo que significa que tiene magnitud pero no dirección, a diferencia de la velocidad, que incluye dirección. En la vida cotidiana, la rapidez es lo que muestra el velocímetro de un automóvil, y en física es fundamental para describir el movimiento, desde una manzana que cae hasta un fotón que viaja a gran velocidad.

Historia

El concepto de rapidez se ha utilizado desde la antigüedad, pero Galileo Galilei, a principios del siglo XVII, formalizó la relación entre distancia, tiempo y rapidez, sentando las bases de la mecánica clásica.

Cómo funciona

La rapidez se calcula como la distancia total recorrida dividida por el tiempo transcurrido, lo que da una rapidez media. La rapidez instantánea es el límite de esta razón cuando el intervalo de tiempo tiende a cero, que es la magnitud del vector de velocidad instantánea. En el movimiento uniforme, la rapidez es constante; en el movimiento acelerado, cambia con el tiempo.

En la práctica

La rapidez se utiliza en navegación, ingeniería de tráfico, análisis deportivo y en física para calcular la energía cinética (½mv²) y para determinar los tiempos de viaje en misiones espaciales.

Dato curioso

La rapidez de la luz en el vacío es exactamente 299,792,458 metros por segundo, una constante fija que define el propio metro desde 1983.

Concept graph →

Fórmulas

$$k = \frac{1}{3} C v l$$
Thermal conductivity depends on heat capacity, particle speed, and mean free path.
Qué hay en la fórmula
kvariablethermal conductivity — conductividad térmica watt per metre per kelvin
Cvariableheat capacity per unit volume — volumetric heat capacity joule per cubic metre per kelvin
vvariableaverage particle speed — rapidez metre per second
lvariablemean free path — camino libre medio metre
$$\Omega = \frac{1}{2m^2c^2}$$
Berry curvature for a free electron in vacuum.
Qué hay en la fórmula
\OmegavariableBerry curvature — curvatura de Berry square metre
mvariableelectron mass — masa kilogram
cvariablespeed of light in vacuum — rapidez metre per second
$$r_H \propto \frac{\dot{M}}{\rho c_s}$$
Horizon radius scales with accretion rate over density and sound speed.
Qué hay en la fórmula
r_HvariableAccretion horizon radius — radio metre
\dot{M}variableMass accretion rate — tasa de flujo másico kilogram per second
\rhovariableMass density of accreting material — densidad de masa kilogram per cubic metre
c_svariableSound speed in accreting material — rapidez metre per second
$$c_{\text{coord}} = c \sqrt{-g_{tt}/g_{rr}}$$
Speed of light in curved spacetime coordinates.
Qué hay en la fórmula
c_coordvariableCoordinate speed of light — rapidez metre per second
cvariableSpeed of light in vacuum — velocidad de la luz metre per second
g_ttvariableTime-time component of metric tensor — metric tensor component
g_rrvariableRadial-radial component of metric tensor — metric tensor component
√operadorSquare root operation — square root operator
$$\Gamma_1 > \frac{4}{3} + k\frac{GM}{Rc^2}$$
Stellar stability requires adiabatic index above 4/3 plus GR correction.
Qué hay en la fórmula
\Gamma_1variableFirst adiabatic index — índice adiabático
MvariableMass of the star — masa kilogram
RvariableRadius of the star — radio metre
cvariableSpeed of light — rapidez metre per second
GconstanteNewtonian gravitational constant — constante gravitacional = 6.67430e-11 cubic metre per kilogram per second squared
kconstanteNumerical constant of order unity depending on stellar structure — structure constant = 1
$$L_{\rm Edd} = \frac{4\pi G M c}{\kappa}$$
Radius where radiation pressure balances gravity defines Eddington limit.
Qué hay en la fórmula
L_{\rm Edd}variableEddington luminosity — luminosidad watt
MvariableMass of the object — masa kilogram
cvariableSpeed of light — rapidez metre per second
GconstanteNewtonian gravitational constant — constante gravitacional = 6.67430e-11 cubic metre per kilogram per second squared
\kappaconstanteOpacity of the stellar material — opacidad = 0.034 square metre per kilogram

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