Celeritat
Símbol | v |
---|---|
Unitats | m/s |
Fórmula | ![]() |
Enfísica,laceleritat,rapidesaoràpida[1]és un valorescalarrepresentat pel símbolvi que expressa quant varia laposició,sense tenir en compte el canvi d'orientació, en funció deltemps.Lavelocitatés la suma de la variació de la posició, segons una trajectòria donada i que comportà una distància; però a més té en compte la variació d'orientació. El canvi d'orientació es diuvelocitat angular,no comporta un canvi de posició a l'espai sinó un canvi de com està encarat un cos, per exemple ho seria el moviment de balanceig a un costat i l'altre d'un vaixell amarrat. La velocitat angular només té sentit a lamecànicadelsòlid rígid,mentre que a la mecànica del punt, com aquest és unidimensional i no pot canviar d'orientació, aquesta resulta nul·la i, conseqüentment, coincideix amb el mòdul del vector velocitat. Quan es parla develocitat,en realitat se sol parlar de celeritat, que indica el valor i el sentit de la primera (el mòdul delvector[2]), però no la direcció. De forma equivalent, la celeritat és el valor absolut de la velocitat:
I si la celeritat mesura el canvi deldesplaçamentrespecte deltemps,el canvi de la celeritat respecte del temps és causat per l'acceleració:
Concepte
[modifica]El concepte de celeritat és molt important en la majoria de campscientíficsitecnològics,i per extensió a la resta. Avui en dia seria impossible imaginarcotxessensevelocímetres,calcular el temps que trigaríem a arribar a un lloc o comprendre conceptes elementals com lagravetato latemperaturasense la velocitat, i per tant sense la celeritat.
Cal destacar que abans d'Einsteines considerava que la celeritat i la velocitat eren dependents del temps, que era la magnitud constant (sobretot a partir del sòlid model deNewton). A partir de lateoria de la Relativitatd'Einstein es va descobrir que, en realitat, la celeritat de la llum era l'única constant, i que el temps i l'espai en depenien (i que no són constants), permetent un enorme avenç en camps com per exemple l'astronomia.
Més antigament, la velocitat, i en general el moviment, ha estat objecte d'estudi des de laGrècia clàssica,tant en laciènciacom en lafilosofia,passant pels grans científics investigadors com per exempleGalileu(que estudiava la gravetat)[3]i d'altres astrònoms comCopèrnicoKepler.Finalment, Newton va ser qui va acabar de donar forma a la física donant un cos matemàtic consistent en camps com lacinemàticai ladinàmica.
Aquests exemples mostren com és d'important el concepte de celeritat, i el de velocitat, que relacionen el temps i l'espai, els tres pilars de lafísica.La seva comprensió profunda afecta dels nivells més elementals la matèria (latemperaturano és sinóenergia cinèticadelsàtoms), i per tant a través d'ells es comprèn l'estructura de la realitat i les lleis físiques que la governen.
Unitats
[modifica]La celeritat comparteix amb la velocitat launitat derivada del Sistema Internacionalmetre per segono m/s (ms-1). Altres unitats de la celeritat (i de la velocitat) són:
- quilòmetres per hora (km/h)[4]
- milles per hora (milles terrestresper hora, sistema anglosaxó; 1 mph equival a 1,609 km/h)
- nus marí (milles marinesper hora, sistema anglosaxó; 1 nus equival a 1,852 km/h)
- Machn,on Mach 1 és laceleritat del so,en condicions habituals, inindica la proporció respecte a aquesta magnitud (343 m/s = 1234.8 km/h).
- celeritat de la llumo constantc(en elbuit), que equival a 299.792.458 m/s.
Exemples
[modifica]![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/cc/Snail.jpg/220px-Snail.jpg)
![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/97/Lockheed_SR-71_Blackbird.jpg/220px-Lockheed_SR-71_Blackbird.jpg)
- celeritat d'uncaragolcomú = 0,001 ms-1; 0,004 km/h; 0,002 mph (1mil·límetrepersegon).
- Una caminada ràpida = 1.7 ms-1; 6 km/h; 4 mph (5.5 peus per segon).
- Corredorsolímpics(velocitat mitjanaen la cursa de100 metres llisos) = 10 ms-1; 36 km/h; 22 mph.
- Ascensor delTaipei 101= 1010 m/min; 16,7 ms-1; 60,6 km/h; 37,6 mph[8]
- Límit de velocitat en unaautopistafrancesa = 36 ms-1; 130 km/h; 80 mph.[9]
- Velocitat de creuer d'unBoeing 747-8= 290 ms-1; 917 km/h; 650 mph; (Mach 0.85)
- La velocitat del so a l'aire sec a la pressió de nivell del mar i 20 °C (293K) = 343 ms-1 ≈ 1235 km/h ≈ 768 mph (= Mach 1 per definició[10]).
- Rècord oficial de velocitat en l'aire = 980 ms-1; 3,530 km/h; 2.194 mph.
- Velocitat d'escapamentde laTerra:11,2 km/s[11]
- Transbordador espacialen reentrada = 7,800 ms-1; 28,000 km/h; 17,500 mph.
- Velocitat mitjana d'òrbita de la Terra= 29,783 ms-1; 107,218 km/h; 66,623 mph.
- Velocitat de la llumen el buit (símbolc[12]) 299,792,458 ms-1 (per definició).
Referències
[modifica]- ↑«"Rapidea", variant normativa de "rapidesa" segons l'AVL». Acadèmia Valenciana de la Llengua. [Consulta: 5 abril 2018].
- ↑Entrada "celeritat"alDIEC.
- ↑Galileo Galilei:Discorsi e dimostrazioni matematiche intorno a due nuove scienze attinenti alla mecanica ed i movimenti locali,Leiden 1638
- ↑BIPM brochure(SI reference)(anglès)
- ↑«Records». Arxivat de l'originalel 2007-09-27. [Consulta: 15 agost 2009].
- ↑Altitude record
- ↑«Record». Arxivat de l'originalel 2010-07-29. [Consulta: 15 agost 2009].
- ↑Taipei 101 Official Website - Observatory Floor Guide(anglès)
- ↑Taradel vehicletractorinferior a 3,5 tones iPTCdel conjunt dels vehicles comprès entre 3,5 tones i 12 tones.Art.R413-8 delcode de la route(francès)
- ↑Bodie, Warren M.,The Lockheed P-38 Lightning,Widewing PublicationsISBN 0-9629359-0-5
- ↑«Solar System Data». Universitat Estatal de Geòrgia. [Consulta: 21 gener 2007].(anglès)
- ↑http://math.ucr.edu/home/baez/physics/Relativity/SpeedOfLight/c.html
Bibliografia
[modifica]- Feynman,Richard P.;Leighton,Robert B.;Sands,Matthew.The Feynman Lectures on Physics(en anglès). 1. Reading (Massachusetts): Addison-Wesley, 1963.ISBN 0-201-02116-1.
Enllaços externs
[modifica]- Web sobre cinemàticaArxivat2009-04-23 aWayback Machine.: velocitat, rapidesa i celeritat
- Glossari de físicaArxivat2009-12-04 aWayback Machine.amb terminologia referent a la celeritat i conceptes relacionats
- Convertidor d'unitats de celeritat en líniaArxivat2020-10-04 aWayback Machine.(anglès)
- Convertidor de km/h en mph(anglès)
- Experiments i exercicis sobre la celeritatArxivat2006-01-15 aWayback Machine.(alemany)