Cuando medimos una velocidad tomamos como referencia una "posición fija" de algún cuerpo para realizar las medidas. Dicho de otra forma, tomamos como referencia algún cuerpo que se considere en reposo y medimos las velocidades de los demás relativas a él o referidas a él.

En nuestro caso solemos tomar la Tierra (o algo ligado a ella) como referencia, para lo cual suponemos que está en reposo. Así decimos que la velocidad es medida relativa a la Tierra o tomando la Tierra como referencia.

Debido al caracter relativo de la velocidad, un objeto puede aparentar tener un movimiento para un observador y otro movimiento diferente para otro observador, dependiendo de cómo se muevan los observadores uno con respecto a otro.

Veamos un ejemplo sencillo. Supón que dos personas van en un autobús, una delante y otra detrás, por una carretera recta.

Nosotros, que queremos medir la velocidad, nos situamos en la carretera, hacemos dos marcas separadas 50 m y observamos que el autobús tarda 5 s en recorrer esa distancia.

Según nuestros cálculos, la persona que va sentada delante del autobús se mueve con una velocidad de 50 m / 5 s = 10 m/s, relativa a nosotros (o a la Tierra).

El pasajero que va sentado detrás del autobús observa que durante ese tiempo, la persona de delante no se ha movido con respecto a él, es decir que mide una velocidad de 0 m / 5 s = 0 m/s, relativa a él (o al autobús).

Entonces, ¿cuál es la velocidad correcta del pasajero?

Simplemente, la velocidad correcta o verdadera de un cuerpo no existe.

Ninguna de estas dos medidas de la velocidad es mejor que la otra. Ambas velocidades son correctas, cada una en su sistema de referencia.

En el siguiente applet podemos seleccionar cuatro sistemas de referencia y observar las velocidades y los desplazamientos que se producen con respecto a cada uno de ellos. Nuestro sistema tiene una carretera por la que circula un coche y un río por el que navega un barco.

• Puedes seleccionar el sistema de referencia moviendo el ratón por las diferentes zonas.
• Puedes detener la animación pulsando con el ratón en cualquier sitio.
  • Si pulsas con el botón izquierdo, la animación continuará al levantarlo.
  • Si lo haces con el botón derecho, deberás pulsarlo de nuevo para reanudar la animación.
• Puedes modificar la velocidades arrastrando a izquierda y derecha los extremos de los vectores, cuando la animación está detenida.
• Puedes ocultar las velocidades y calcular las velocidades medias de cada elemento con los datos que aparecen.
• Puedes reiniciar y elegir el sistema de referencia con el que desees comenzar pulsando sobre ellos con el botón derecho del ratón, así como elegir las velocidades de los otros tres sistemas con respecto al elegido.