Calculadora de velocidad media
Calcula la velocidad media a partir de la distancia total y el tiempo total de un viaje, o introduce varios tramos con distancias y tiempos. Los resultados se muestran en m/s, km/h y mph, con la velocidad media vectorial cuando se introducen tramos.
Calcula tu rapidez media a partir de la distancia y el tiempo
Fórmula de la velocidad media
Donde:
- \(v_{\text{media}}\) — velocidad media (m/s)
- \(D\) — distancia total recorrida, es decir, la longitud completa del recorrido (m)
- \(t\) — tiempo total transcurrido (s), incluyendo las paradas
La fórmula indica que la velocidad media es la longitud total del recorrido que realizaste dividida por el tiempo total que duró el viaje. Cuando un viaje se introduce por tramos, se calculan dos magnitudes:
\[ v_{\text{media}} = \frac{\sum |d_i|}{\sum t_i} \quad\text{(velocidad media, sin signo)}, \qquad \bar{v}_{\text{media}} = \frac{\sum d_i}{\sum t_i} \quad\text{(velocidad media vectorial, con signo)} \]
La velocidad media siempre utiliza las longitudes absolutas del recorrido, mientras que la velocidad media vectorial utiliza el desplazamiento neto con signo, de modo que un tramo recorrido en dirección contraria la reduce.
Velocidad media – Ejemplo de cálculo
Ejemplo: conduces 150 km en 2 horas y quieres conocer tu velocidad media.
\[ v_{\text{media}} = \frac{D}{t} = \frac{150\ \text{km}}{2\ \text{h}} = 75\ \text{km/h} \]
Convirtiendo a unidades del SI para comprobar: \( D = 150{,}000\ \text{m} \), \( t = 7200\ \text{s} \), por lo que
\[ v_{\text{media}} = \frac{150{,}000}{7200} = 20.833\ \text{m/s} \approx 75\ \text{km/h} \approx 46.6\ \text{mph} \]
Resultado: la velocidad media es de 75 km/h (20.833 m/s, 46.6 mph).
Cómo usar la calculadora
- Elige el modo de entrada: «Distancia total y tiempo total» si conoces las cifras globales, o «Varios tramos» si quieres enumerar cada etapa del viaje por separado.
- En el modo total, introduce la Distancia total (D), elige su unidad (km, m, mi o ft) y luego introduce el Tiempo total (t) con su unidad (h, min o s).
- En el modo por tramos, selecciona primero la Unidad de distancia de los tramos y la Unidad de tiempo de los tramos: se aplican a todos los tramos.
- Introduce las Distancias de los tramos separadas por espacios, punto y coma o saltos de línea. Usa un valor negativo para un tramo recorrido en dirección contraria (por ejemplo, el regreso).
- Introduce los Tiempos de los tramos: el mismo número de valores, en el mismo orden que las distancias. Cada tiempo debe ser mayor que cero.
- Lee los resultados: velocidad media (y velocidad media vectorial en el modo por tramos) en m/s, km/h y mph, además de un desglose por tramos.
¿Qué es la velocidad media?
La velocidad media describe la rapidez con la que cubriste el terreno durante todo el viaje, sin importar cómo varió el ritmo por el camino. Es una magnitud escalar: tiene un valor pero no una dirección. Si condujiste 150 km en dos horas, tu velocidad media fue de 75 km/h aunque a veces te movieras a 100 km/h y otras veces estuvieras detenido en un semáforo. Físicamente, es la velocidad constante con la que habrías cubierto la misma distancia en el mismo tiempo.
Una magnitud estrechamente relacionada pero distinta es la velocidad media vectorial, que es un vector: es igual al desplazamiento neto dividido por el tiempo transcurrido. El desplazamiento es el cambio de posición en línea recta desde el inicio hasta el final, no la longitud del recorrido. Si caminas 3 km hacia el este y luego 3 km hacia el oeste en una hora, tu velocidad media es de 6 km/h, pero tu velocidad media vectorial es cero porque terminaste donde empezaste. Esta calculadora muestra ambas magnitudes cuando introduces tramos, para que puedas ver la diferencia de forma concreta.
La interpretación del resultado depende de la pregunta que te estés haciendo. Para planificar viajes, estimar el consumo de combustible y razonar sobre «cuánto durará el viaje», la velocidad media es lo que necesitas, porque se basa en la ruta real. La velocidad media vectorial importa en problemas de física que involucran dirección, por ejemplo al analizar el movimiento en línea recta con desplazamientos de ida y vuelta.
Supuestos, limitaciones y consejos
- El tiempo incluye las paradas. La velocidad media se basa en el tiempo total transcurrido. Si tu viaje de 2 horas incluyó una parada de 20 minutos, esa parada forma parte de \( t \). Si quieres la media basada solo en el tiempo en movimiento, resta las paradas antes de introducir el tiempo.
- El modo por tramos es unidimensional. Una distancia negativa significa «dirección contraria». Los viajes con giros intermedios (no solo adelante/atrás) no pueden describirse completamente con un signo, por lo que solo la velocidad media tiene sentido para ellos.
- Sin tiempo entre tramos. La calculadora asume que el tiempo de cada tramo cubre todo lo que ocurrió durante él; los huecos entre tramos no se modelan por separado, así que incluye el tiempo de espera dentro de los tiempos de los tramos.
- La media no es un máximo. Una velocidad media de 75 km/h no dice nada sobre la velocidad máxima alcanzada: la velocidad instantánea puede ser mucho mayor.
- Coherencia de unidades. La calculadora convierte todo a unidades del SI internamente (metros y segundos), así que puedes mezclar unidades con libertad, por ejemplo distancia en millas y tiempo en minutos.
Si estás resolviendo un problema de movimiento más detallado, también te pueden resultar útiles el Resolvedor de ecuaciones cinemáticas y la Calculadora de desplazamiento. Para saber a qué velocidad ibas al final de una fase de aceleración, consulta la Calculadora de velocidad final, o usa la Calculadora de aceleración para analizar los cambios de velocidad en el tiempo.
Preguntas frecuentes
¿Cómo calculo la velocidad media a mano?
Divide la distancia total recorrida entre el tiempo total transcurrido: \( v_{\text{media}} = \frac{D}{t} \). Por ejemplo, 240 km en 3 h da \( 240 \div 3 = 80 \) km/h. Asegúrate de que las unidades coincidan: si la distancia está en km y el tiempo en minutos, convierte primero los minutos a horas (divide entre 60) antes de dividir, o obtendrás un resultado incorrecto.
¿Por qué no puedo simplemente promediar las velocidades de cada parte del viaje?
Promediar las velocidades de cada tramo suele dar un resultado incorrecto, porque pasas cantidades de tiempo distintas a cada velocidad. El método correcto es la distancia total dividida entre el tiempo total. Por ejemplo, conducir 60 km a 60 km/h y otros 60 km de regreso a 20 km/h da una media de 30 km/h, no de 40 km/h: pasaste mucho más tiempo en el tramo lento. Solo cuando todos los tramos duran exactamente el mismo tiempo funciona el promedio simple.
¿Cuál es una velocidad media típica al caminar, ir en bicicleta o conducir?
Como cifras aproximadas del mundo real: caminar ronda los 5 km/h (3 mph), ir en bicicleta urbana 15–20 km/h (9–12 mph) y conducir en ciudad suele ser de 25–40 km/h (15–25 mph) debido al tráfico y los semáforos. Conducir por autopista suele promediar 90–110 km/h (55–70 mph). Ten en cuenta que estas son medias de puerta a puerta que incluyen paradas: la media basada solo en el tiempo en movimiento es mayor.
¿Cómo convierto entre km/h, mph y m/s?
Usa estos factores: \( 1\ \text{km/h} = 0.27778\ \text{m/s} \), \( 1\ \text{mph} = 1.609344\ \text{km/h} \) y \( 1\ \text{m/s} = 3.6\ \text{km/h} \). Así, 100 km/h ≈ 62.1 mph ≈ 27.8 m/s, y 60 mph ≈ 96.6 km/h. Esta calculadora convierte todo a metros y segundos internamente y muestra el resultado en las tres unidades, así que también puedes usarla como un conversor rápido de velocidades.
¿Debo incluir las paradas y descansos en el tiempo?
Sí, si quieres la velocidad media real de puerta a puerta: una parada de 20 minutos para comer durante un viaje de 2 horas forma parte del tiempo transcurrido. Si solo te importa la rapidez a la que te moviste mientras conducías, resta todas las paradas del tiempo total antes de introducirlo. Solo sé coherente: mezclar el tiempo en movimiento con la distancia total hace que el resultado no sirva para planificar.
¿Por qué la velocidad media vectorial puede ser cero o negativa mientras que la velocidad media no?
La velocidad media utiliza la longitud completa del recorrido, así que siempre es positiva. La velocidad media vectorial utiliza el desplazamiento neto, así que si regresas a tu punto de partida es exactamente cero, y si terminas detrás del inicio es negativa. Caminar 3 km hacia el este y luego 3 km hacia el oeste en una hora da una velocidad media de 6 km/h pero una velocidad media vectorial de 0 km/h: te moviste, pero no cambiaste de posición.
¿Qué ocurre si introduzco distancia cero o tiempo cero?
La distancia cero es válida: la velocidad media es simplemente 0, ya que no se cubrió ningún terreno (por ejemplo, permaneciste quieto durante una hora). El tiempo cero no es válido: dividir entre cero no está definido y la calculadora pedirá un tiempo mayor que cero. Si un tramo duró solo un instante, introduce un valor positivo pequeño como 0.01 s en lugar de omitirlo, para que el número de tramos siga coincidiendo.