En materia de física, la velocidad relativa no es más que el valor de la velocidad de un cuerpo visto o medido desde la posición donde está ubicado el otro cuerpo.
Es frecuente ver este cálculo en cursos de ingeniería mecánica, pistón u otros elementos que estén relacionados a la física.
Ecuación de la velocidad relativa
Siendo este un tópico de física, la velocidad relativa se encuentra expresada por una ecuación:
vA = vB + vAB.
Con esto se calcula la velocidad que existe entre A y B tomando que ambos se mueven en un referencial dado que se expresa con la letra V.
La velocidad relativa no está asociada necesariamente a movimientos rectilíneos, esto debido a que en la mayoría de las ocasiones la trayectoria de las partículas se da en forma curvilínea.
Todas las velocidades, tanto las relativas como las A y B se expresan en los siguientes componentes vectoriales:
– Dos en el movimiento plano.
– Tres en el movimiento espacial.
Velocidad relativa en mecánica clásica
En este caso la ecuación tiene dos vertientes que son:
vBA = vB – vA y vAB = vA – vB.
Los puntos A y B son medidos por vA y vB. Estos comparten el mismo módulo pero llevan sentidos opuestos.
El cálculo en mecánica clásica es aditivo y va de la mano con la intuición frecuente de velocidades. De esto surge el método de la velocidad relativa, explicada anteriormente.
Cinemática del sólido rígido
La velocidad relativa también es útil en la cinemática del sólido rígido. En esta se toma como punto de partida que las distancias entre los diferentes puntos en los que están ubicados el sólido no se mueven, entonces el sólido es moldeable.
La ecuación en este caso es:
Vp = Vo + Vpo = Vo + w X O
O y P son las partículas medidas en un mismo referencial fijo o absoluto.
Velocidad relativa en mecánica relativista
En este caso la velocidad relativa no es aditiva.
Comparando las velocidades pequeñas con la velocidad de la luz, las desigualdades se cumplen a modo aproximado pero cuando los valores son comparables, la velocidad relativa es muchísimo menor al de la mecánica clásica.
Esto pasa porque las velocidades se mueven de manera diferente y los observadores perciben el tiempo y la distancia de un modo distinto.
Aplicaciones de la velocidad relativa
Cómo se ha explicado anteriormente en la ingeniería mecánica es importante encontrar los puntos de contacto de ambas piezas por calcular.
Tanto A como B representan el mismo punto en el espacio pero estas se mueven una con un sólido y la otra con otro.
Usando la velocidad relativa sabremos cómo es la aceleración y la fuerza que se ejerce entre ambos sólidos. Esto es importante ya que con los resultados obtenidos se podrá saber a qué presión están sometidas las piezas y que materiales se necesitarían para soportarlas.