Calculadora de velocidad relativa 2D
Un cuerpo que se mueve a (10, 0) visto desde otro que va a (3, 4) tiene una velocidad relativa de (7, −4): 7 en horizontal y 4 hacia abajo. Escriba ambas velocidades por componentes y obtenga la rapidez relativa y su dirección. Gratis en su navegador.
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Ejemplo resuelto
- V1x
- 10
- V1y
- 0
- V2x
- 3
- V2y
- 4
- Velocidad relativa vx
- 7
- Velocidad relativa vy
- -4
- Magnitud
- 8,0622577483
- Dirección (°)
- -29,7448812969
La velocidad relativa en el plano es la diferencia vectorial entre dos vectores de velocidad expresados en el mismo marco de referencia. No hay llamada de red, ni muestreo aleatorio, ni atajo dependiente de la fecha: solo aritmética vectorial determinista apta para goldens de CI y claves de aula.
Lo que le dice la velocidad relativa
La velocidad relativa responde a una pregunta sencilla: ¿cómo se ve un objeto en movimiento desde otro que también se mueve? La velocidad de A respecto de B es la que mediría para A un observador que viajara con B. Aparece en los problemas de la barca que cruza el río, en dos coches que se acercan y en los triángulos de viento de la aviación, y en el laboratorio sirve para convertir las velocidades medidas de dos carritos en una velocidad de acercamiento con la que prever el choque. Cuando ambas velocidades están escritas en componentes horizontal y vertical dentro del mismo marco, el cálculo es una resta: la primera menos la segunda, parte por parte. Con un primer cuerpo a (10, 0) y un segundo a (3, 4), la velocidad relativa es (7, −4). Su longitud da la rapidez relativa y su ángulo, el rumbo.
Los errores que estropean el resultado
El error más frecuente es mezclar marcos de referencia: las dos velocidades deben medirse respecto del mismo suelo, la misma orilla o el mismo aire; si no, la diferencia no significa nada. Las cuatro componentes deben compartir además una sola unidad, por ejemplo metros por segundo. El orden importa, porque el resultado es la primera velocidad menos la segunda; si las intercambia, obtiene B visto desde A. Por último, revise el criterio del ángulo: la dirección se mide en sentido antihorario desde el eje horizontal positivo, así que un ángulo negativo apunta por debajo. La calculadora da grados y radianes, de modo que usted copia el que use su ejercicio sin convertir a mano.
Dónde una calculadora de velocidad relativa 2D resulta útil
Los estudiantes encuentran la velocidad relativa en problemas de barco y río, velocidades de aproximación de dos coches y triángulos de viento de avión en los libros; esta página convierte esas listas de componentes en módulo y rumbo sin papel milimetrado. Los laboratorios que siguen dos carros con sensores ultrasónicos pueden alimentar velocidades medidas al mismo contrato y registrar la rapidez relativa de aproximación para el cronometraje de colisiones.
Las comprobaciones de ingeniería de primer orden usan el vector relativo cuando dos plataformas reportan velocidades en el marco del cuerpo ya rotadas a un plano horizontal común. Mantenga las peticiones pequeñas, fije en las pruebas el módulo y los ángulos redondeados, y obtendrá cinemática relativa reproducible para deberes, plugins LMS y workers en el borde sin montar un motor de física completo propio.
Qué puede hacer con ella
Deberes y problemas de barco en el río
Reste las componentes cartesianas de velocidad dadas para obtener la rapidez de cierre y el rumbo en ejercicios de movimiento relativo de dos cuerpos.
Carros de laboratorio y pipelines de sensores
Convierta velocidades emparejadas de carros en rapidez relativa de aproximación para cronometraje de colisiones, gráficas y software de tutoría.
Preguntas frecuentes
¿Qué ocurre si una componente no es numérica?
Se rechazan valores no finitos, cadenas vacías y tokens no numéricos, y no se facturan.
¿Pueden ambas velocidades ser cero o iguales?
Sí. Velocidades iguales producen módulo cero y dirección cero. Los vectores nulos son entradas finitas válidas.
¿Cómo se calcula la velocidad relativa en dos dimensiones?
Reste la segunda velocidad de la primera, componente a componente: horizontal menos horizontal y vertical menos vertical. La rapidez relativa es la longitud de esa diferencia, calculada con Pitágoras, y la dirección es su ángulo.
¿Qué significa la velocidad de A respecto de B?
Es la velocidad que vería para A un observador que viajara junto a B. Si ambos se mueven exactamente igual, A parece quieto y la velocidad relativa es cero.
¿Desde dónde se mide el ángulo de la dirección?
Desde el eje horizontal positivo, girando en sentido antihorario, y se da en grados y en radianes. Un ángulo negativo indica que la velocidad relativa apunta por debajo de ese eje, en sentido horario.
Herramientas relacionadas
Para desarrolladores — acceso por API
Todo lo de esta página está disponible por programación. Esta sección es para equipos que quieren integrarlo en sus sistemas; el resto puede usar la herramienta de arriba sin más.
Endpoint de API
¿Prefiere automatizarlo? Un POST autenticado crea la tarea; el resultado llega por webhook o enlace firmado. La misma capacidad también se ejecuta aquí en la web, por email y desde Telegram — y pronto también desde nuestra app.
Llámela desde su stack
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/mech/relative-velocity-2d \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"v1x":10,"v1y":0,"v2x":3,"v2y":4}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/mech/relative-velocity-2d", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"v1x": 10,
"v1y": 0,
"v2x": 3,
"v2y": 4
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/mech/relative-velocity-2d",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"v1x": 10,
"v1y": 0,
"v2x": 3,
"v2y": 4
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/mech/relative-velocity-2d", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"v1x":10,"v1y":0,"v2x":3,"v2y":4}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"v1x":10,"v1y":0,"v2x":3,"v2y":4}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/mech/relative-velocity-2d", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Ejemplo de solicitud
{
"v1x": 10,
"v1y": 0,
"v2x": 3,
"v2y": 4
}Ejemplo de respuesta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "mech.relative_velocity_2d",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}La API es asíncrona: la llamada devuelve un task_id al instante y el resultado llega por webhook. El polling está limitado a 1 req/s por tarea.
Precio
Precio publicado — sin tokens ni créditos inventados. Una tarea fallida no se cobra.
Errores
| HTTP | Código | Significado |
|---|---|---|
401 | unauthorized | API key ausente o inválida. |
402 | insufficient_balance | El saldo no cubre el precio de la tarea. |
404 | unknown_type | El tipo de tarea no existe. |
429 | rate_limited | Demasiadas peticiones. Use el webhook en vez de sondear. |
Notas técnicas
Con las componentes cartesianas del cuerpo 1 y del cuerpo 2, esta calculadora de velocidad relativa 2D forma v_rel igual a v1 menos v2 y devuelve las componentes relativas, el módulo euclidiano y la dirección polar desde el eje x positivo mediante atan2. Cada componente debe ser un número finito; los valores no numéricos fallan con invalid_input y no se facturan.
Qué significa la velocidad relativa 2D y qué contiene la respuesta
En la mecánica introductoria y la cinemática plana, la velocidad del objeto A respecto al objeto B es el vector que un observador que viaja con B asignaría a A. La dirección es el ángulo del vector relativo medido en sentido antihorario desde el eje horizontal positivo, devuelto en radianes y en grados para que las hojas de trabajo que prefieran cualquiera de las dos convenciones copien un solo campo sin convertir a mano. Se permite velocidad relativa nula y produce módulo cero con dirección cero a partir de atan2 de cero y cero, igual que el comportamiento habitual de las bibliotecas. Cuando ambas velocidades ya están resueltas en componentes cartesianas en un marco inercial compartido, esa velocidad relativa es simplemente la diferencia componente a componente: relative_vx es v1x menos v2x y relative_vy es v1y menos v2y. El módulo de esa diferencia es la longitud euclidiana, la raíz de relative_vx al cuadrado más relative_vy al cuadrado, es decir la rapidez con la que A se acerca o se aleja de B a lo largo de la trayectoria relativa cuando también se conocen las posiciones. Este endpoint no integra trayectorias, no aplica correcciones de Coriolis y no cambia marcos en rotación; solo responde la diferencia vectorial estática de dos velocidades planas finitas. El payload de éxito repite las cuatro componentes de entrada tras un redondeo estable y expone relative_vx, relative_vy, magnitude, direction_deg, direction_rad, una cadena corta de fórmula, la etiqueta de método vector_difference_2d y una pista de unidad de que cualquier unidad coherente de longitud entre tiempo sirve cuando las entradas comparten esa unidad. Combine esta herramienta con ayudantes de componentes de velocidad cuando solo conozca rapidez y ángulo, o con endpoints de colisión cuando necesite velocidades finales tras un impacto en lugar del solo vector relativo previo al impacto.
Contrato de entrada, validación numérica y comportamiento ante errores
Los módulos por encima del techo absoluto documentado se rechazan para mantener finitos los productos intermedios. En caso de éxito el manejador resta el segundo vector del primero, aplica Math.hypot para un módulo estable y usa Math.atan2 para una dirección continua en los cuatro cuadrantes, incluidas componentes relativas negativas. La validación fallida no se cobra. Mantenga usted mismo las unidades coherentes: la calculadora no convierte kilómetros por hora en metros por segundo; solo resta números que usted ya expresó en un sistema coherente. Envíe un objeto JSON con cuatro campos obligatorios: v1x y v1y para la primera velocidad, y v2x y v2y para la segunda. Cada campo puede ser un número JSON o una cadena decimal numérica, con signos iniciales opcionales y notación científica que parseen como valores finitos. Los nombres preferidos son los identificadores canónicos seguros para el DOM; se aceptan los alias vx1, vy1, vx2, vy2 y u_x, u_y, w_x, w_y para que hojas de cálculo y formularios tipados reutilicen símbolos de libro sin renombrar columnas. Campos ausentes, cadenas vacías, NaN, Infinity y tokens no numéricos como letras o unidades mezcladas fallan con invalid_input y un mensaje que nombra el campo defectuoso, de modo que una celda mala nunca se convierte en un cero silencioso. La ruta gratuita del navegador y la API de pago comparten el mismo módulo puro, de modo que un ejemplo de hoja que usted verifique en esta página coincidirá con un pipeline automatizado que envía los mismos cuatro números a $0.002 por ítem exitoso.
Dónde una calculadora de velocidad relativa 2D resulta útil
Los docentes generan de antemano claves de respuesta para conjuntos modestos de componentes y rechazan pegados no numéricos del alumno con una señal clara invalid_input en lugar de un gráfico vacío misterioso. Las herramientas de producto y educación llaman al endpoint cuando un aprendiz escribe cuatro casillas y la interfaz debe mostrar metros por segundo de rapidez de cierre más una insignia de dirección. Como la implementación es pure parse de nivel A, cada llamada exitosa cuesta el precio base publicado $0.002 sin tokens de modelo y sin red saliente.
Casos de integración
Fixtures deterministas de física
Genere campos reproducibles relative_vx, relative_vy, magnitude y dirección para CI de física de juego y demos de intercepción.
Preguntas técnicas
¿Cómo se define aquí la velocidad relativa?
La velocidad relativa del cuerpo 1 respecto al cuerpo 2 es v_rel = v1 − v2 con las cuatro componentes cartesianas que usted suministra. El módulo es √(relative_vx² + relative_vy²); la dirección es atan2(relative_vy, relative_vx).
¿Qué convención de ángulo se usa?
La dirección se mide en sentido antihorario desde el eje x positivo mediante atan2(vy, vx), devuelta como direction_rad y direction_deg. Se cubren los cuatro cuadrantes.
¿Cuánto cuesta la calculadora de velocidad relativa 2D?
La herramienta del navegador es gratuita. Las peticiones API usan saldo prepago KIT a $0.002 por llamada exitosa; la entrada inválida no se factura.