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Ejercicios de Cálculo
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Velocidad media e instantánea

Tema
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Dificultad
Básico
Método
Cociente de incrementos y límite

Un objeto recorre s(t)=5t2s(t) = 5t^2 metros en tt segundos. Calcula su velocidad media entre t=1t = 1 y t=3t = 3, y su velocidad instantánea en t=2t = 2.

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  1. Velocidad media: vm=s(3)−s(1)3−1=45−52=20v_m = \frac{s(3) - s(1)}{3 - 1} = \frac{45 - 5}{2} = 20 m/s.
  2. La velocidad instantánea en t=2t = 2 es el límite de las velocidades medias en [2,2+h][2, 2 + h] cuando h→0h \to 0: v(2)=lim⁡h→0s(2+h)−s(2)hv(2) = \displaystyle \lim_{h \to 0} \frac{s(2 + h) - s(2)}{h}.
  3. s(2+h)=5(4+4h+h2)=20+20h+5h2s(2 + h) = 5(4 + 4h + h^2) = 20 + 20h + 5h^2, así que s(2+h)−s(2)h=20h+5h2h=20+5h\frac{s(2 + h) - s(2)}{h} = \frac{20h + 5h^2}{h} = 20 + 5h para h≠0h \neq 0.
  4. Cuando h→0h \to 0: v(2)=20v(2) = 20 m/s.

Resultado final: Velocidad media en [1,3][1, 3]: 2020 m/s; velocidad instantánea en t=2t = 2: 2020 m/s.