Aceleración

Aceleración

Cuando hablamos de velocidad y rapidez, asumimos una velocidad constante. Sin embargo, este rara vez es el caso en el mundo real. En el mundo real, la velocidad de un objeto en movimiento a menudo cambia.

¿Qué es la aceleración?

La aceleración es la medida del cambio en la velocidad de un objeto. Cuando pisa el acelerador en un automóvil, el automóvil avanza cada vez más rápido. Este cambio de velocidad es aceleración.

La ecuación para calcular la aceleración es:

Aceleración = (cambio de velocidad) / (cambio de tiempo)
o
a = Δv ÷ Δt
Cómo medir la aceleración



La unidad de medida estándar para la aceleración es metros por segundo al cuadrado om / s2. Puede calcular esto a partir de la fórmula anterior, donde la velocidad es metros por segundo y el tiempo en segundos.

La aceleración es un vector

En física, la aceleración no solo tiene una magnitud (que es la m / s2número que discutimos anteriormente), pero también tiene una dirección. Esto hace que la aceleración sea un vector.

Fuerza y ​​Aceleración

La segunda ley del movimiento de Newton establece que la fuerza sobre un objeto es igual a la masa multiplicada por la aceleración. Esto está escrito en la siguiente ecuación:

Fuerza = masa * aceleración
o
F = ma
Podemos usar esta fórmula para calcular también la aceleración si conocemos la masa y la fuerza sobre un objeto. Esta fórmula es:

aceleración = fuerza / masa
o
a = F / m
Aceleración constante

Cuando un objeto cambia de velocidad en una cantidad constante a lo largo del tiempo, esto se llama aceleración constante. Un objeto con aceleración positiva constante irá cada vez más rápido. Su velocidad aumentará constantemente.

Intervalo
1er segundo
2do segundo
3er segundo
Aceleración
5 m / s2
5 m / s2
5 m / s2
Velocidad
10 m / s
15 m / s
20 m / s
Un ejemplo de aceleración constante de 5 m / s2.

Caída libre: un tipo de aceleración

Un ejemplo de aceleración constante es un objeto en caída libre. Durante la caída libre, la gravedad aplica una fuerza constante sobre el objeto provocando un aumento constante de la velocidad. Si tuviera que medir la distancia a la que cayó un objeto, cada segundo caería más porque aumenta constantemente la velocidad.

Nota: En el mundo real, existiría la fuerza adicional de fricción del aire sobre el objeto. En algún momento, el objeto alcanzaría la 'velocidad terminal'. Esto significa que ya no se aceleraría y la velocidad de caída se mantendría igual. La velocidad máxima de un paracaidista que cae boca abajo es de alrededor de 122 millas por hora.

Aceleración media

La aceleración promedio es el cambio total de velocidad dividido por el tiempo total. Esto se puede encontrar usando la ecuación a = Δv ÷ Δt.

Por ejemplo, si la velocidad de un objeto cambia de 20 m / sa 50 m / s en el transcurso de 5 segundos, la aceleración promedio sería:

a = (50 m / s - 20 m / s) ÷ 5 s
a = 30 m / s ÷ 5 s
a = 6 m / s2

Deceleración o aceleración negativa

Cuando la velocidad de un objeto disminuye (se ralentiza), esto se llama desaceleración. También puede estar representado por una aceleración negativa. Esto significa que la dirección o el vector de la aceleración apunta en la dirección opuesta al movimiento del objeto.

Por ejemplo, si la velocidad de un objeto cambia de 40 m / sa 10 m / s en un intervalo de tiempo de 2 segundos, la aceleración promedio sería:

a = (10 m / s - 40 m / s) ÷ 2s
a = -30 ms ÷ 2s
a = -15 m / s2
Esto también podría llamarse una desaceleración de 15 m / s.2.