¿Por qué 'velocidad' y 'velocidad' no reciben el mismo nombre?

  • La posición es un vector. Distancia/longitud es un nombre de su magnitud.
  • La velocidad es un vector. La velocidad es un nombre de su magnitud.
  • La aceleración es el nombre de un vector y su magnitud.
  • Fuerza es el nombre de un vector y su magnitud.
  • Momentum es el nombre de un vector y su magnitud.
  • ...

De todos los muchos tipos de cantidades vectoriales que tradicionalmente hemos definido en la física (y otras ciencias técnicas), dos saltan a la vista como extrañamente diferentes, con respecto a su terminología: Posición y velocidad .

Estos dos vectores tienen magnitudes escalares que se nombran de manera diferente a ellos mismos. Para todos los demás vectores, la convención de nomenclatura es usar el mismo término tanto para el vector como para su magnitud escalar. Si estamos hablando del vector o del escalar, entonces depende del contexto, al menos no tenemos que memorizar dos términos para cada cantidad vectorial definida.

Soy consciente del uso en el idioma inglés. Estas muchas palabras diferentes existen en inglés, seguro, como distancia , longitud , desplazamiento en relación con la posición y velocidad en relación con la velocidad. Pero solo porque existen muchas palabras en el idioma compartido, esto no tiene por qué requerir que los científicos incluyan todas esas palabras en definiciones precisas en física.

¿Existen razones históricas por las que solo estas dos cantidades vectoriales tienen magnitudes escalares con nombres diferentes , una práctica que rompe el patrón de terminología que de otro modo sería consistente, y una práctica que confunde y complica la enseñanza introductoria de la física (estas dos cantidades son, después de todo, las primeras los que aprendes en tu clase de ciencias de la escuela secundaria y/o universidad).

Esta separación ni siquiera se sigue universalmente, y en algunos idiomas (como el ruso) no existe. Pero tiene sentido enfatizar la diferencia a los principiantes con diferentes nombres, para que luego sea menos probable que confundan los vectores con sus magnitudes (lo que todavía hacen). Y debido a que son los más simples (y los más antiguos), con los usos y connotaciones más coloquiales, había más nombres disponibles para la tarea.
@Conifold ¿Puedo preguntar cuáles son los términos en ruso? Respecto a lo que tiene sentido, no estoy de acuerdo con tu análisis; pero esto no es relevante para esta pregunta, creo (a menos que esa sea realmente la razón ...)
En inglés, al menos, 'distancia' y 'velocidad' son solo no negativos. Sin embargo, la magnitud de las derivadas de orden superior (aceleración, tirón,....) puede ser negativa. Esto se vuelve más complicado con 'fuerza', ya que generalmente nos referimos a una 'fuerza opuesta' que implica una cantidad vectorial, por lo que si la fuerza-magnitud puede ser negativa no es una regla estricta. impulso-magnitud es ciertamente no negativo, y no tengo idea de por qué nunca se acuñó una palabra diferente para eso.
Tanto la velocidad como la velocidad son скорость en ruso. Además, la distancia o la longitud no son la magnitud del vector de posición ni siquiera en inglés (realmente no tiene ningún significado físico ya que depende de la elección del origen). La razón es más pedagógica que histórica (a menos que te refieras a la historia de los libros de texto), también se refleja en los textos elementales con letras vectoriales en negrita o con pequeñas flechas sobre ellas. Probablemente usarían una construcción de sufijo universal para la magnitud si hubiera una, en lugar de tener que escribir "magnitud de ..." para eliminar la ambigüedad, por ejemplo, velocidad, fuerza, etc.
@Conifold Si postula un origen, no sabe nada sobre la orientación de los ejes, y la "distancia" es una magnitud bien definida. Recuerda, puedes poner un vector en cualquier lugar y su magnitud no cambiará
@CarlWitthoft Creo que la longitud y la distancia generalmente se refieren a la longitud de la trayectoria o la distancia entre los puntos en lugar de las magnitudes del vector de posición. Cuando se usaría, por lo general, es cuando el origen se distingue físicamente de alguna manera, por ejemplo, cuando la masa gravitatoria está allí, etc.
Los rusos no están solos... Los alemanes solo usan 'Geschwindigkeit'. Los franceses emplean 'vitesse', y los españoles 'velocidad'...
Primero aprendí posición, velocidad, aceleración en movimiento lineal 1D. Se les llamó "magnitudes con signo", no "vectores", y se trataron como números reales, como la distancia y la velocidad. La velocidad ayudó a distinguir la aceleración negativa y la noción común de desaceleración. Años más tarde se introdujeron en física los vectores, y en la física superior el término "velocidad" pareció abandonarse en favor de "velocidad". La distancia que corresponde al cambio de posición tiene su propio valor, por ejemplo, en la distancia recorrida (longitud de arco) que no corresponde a un vector. El paralelismo que se sugiere quizás no sea absoluto.
@xxavier y Conifold, gracias por sus comentarios sobre otros idiomas. Investigué más en esto para obtener una descripción general y confirmar sus comentarios aquí. Para resumir, el ruso ( скорость ) y el alemán ( Geschwindigkeit ) y posiblemente, aunque no tan claramente confirmado, el francés ( vitesse ) tienen una sola palabra para ambos,...
... mientras que el inglés ( speed vs speed ), el español ( velocidad vs velocidad ), así como mi lengua materna, el danés (y muy similar en todos los idiomas escandinavos) ( fart vs hastighed ), tienen dos palabras para distinguirlos.
@Steeven Encontrarás 'rapidez' solo en esos libros de física en español que son traducciones de libros escritos en inglés. El traductor ha recurrido a la muy artificial e inusual (en física...) 'rapidez' para tener dos palabras y así lidiar con 'velocidad' y 'velocidad'...
@xxavier Eso suena muy convincente, aunque las discusiones sobre el SE español parecen estar en desacuerdo. spanish.stackexchange.com/questions/13158/… Allí la opinión clara es que las dos palabras en español llevan en alguna parte la misma distinción que las dos en inglés.
@Steeven Sí, por supuesto que sí. El traductor también traduce los conceptos, siguiendo el texto en inglés... Por lo tanto, se ve obligado a usar una palabra muy inusual (dentro del contexto de la física) en español como 'rapidez'...

Respuestas (1)

Gibbs, el padre del análisis vectorial en física, o su alumno Edwin Bidwell Wilson, parece haber establecido la tradición de usar la palabra velocidad para el escalar y la palabra velocidad para el vector. Me parece que el uso de estos dos nombres diferentes estaba destinado a ser útil al introducir vectores, en lugar de confundir y complicar.

Las notas de clase de Gibbs sobre análisis vectorial y su uso en física circularon en un pequeño círculo desde 1881. Se le pidió a Wilson que ampliara estas notas y escribiera un libro de texto que sería más adecuado como primera introducción al tema. Su libro Vector Analysis (1901) tuvo una gran influencia y ayudó a estandarizar la notación y el vocabulario. En el libro, Wilson recomendó usar las palabras rapidez y velocidad de la siguiente manera: La velocidad es una cantidad vectorial. Su dirección es la dirección de la tangente de la curva descrita por la partícula. El término rapidez se usa con frecuencia para denotar simplemente el valor escalar de la velocidad. Esta convención se seguirá aquí.

Esa recomendación fue repetida por un popular libro de texto de física que se publicó unos años más tarde: A Textbook on Physics by Duff (1909): Para mayor claridad, una frase como 'veinte millas por hora' puede llamarse la declaración de una velocidad, lo que significa la mera magnitud de una velocidad sin referencia a la dirección.

Antes de Gibbs, la distinción entre las palabras rapidez y velocidad era menos clara. Por ejemplo, Maxwell discutió la velocidad, la velocidad, los vectores y los escalares en su libro Matter and Motion (1877). Dijo: El ritmo o rapidez del movimiento se llama velocidad de la partícula, y su magnitud se expresa diciendo que es una distancia tal en un tiempo tal como, por ejemplo, diez millas por hora, o un metro por hora. segundo.

(copiado de una publicación mía en Physics Forums)

Probablemente te refieres a "Gibbs y Heaviside, los padres del análisis vectorial en física".
¿Por qué 'velocidad' y 'velocidad' no reciben el mismo nombre?
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