Qué es aceleración
La aceleración es la medida vectorial que asocia los cambios en la velocidad con el tiempo que demoran en producirse. Cuando un objeto modifica su velocidad en términos de magnitud o dirección, se dice que está acelerando.
Esta palabra también sirve para dar nombre a un componente de los motores de automóviles, conocido como cuerpo de aceleración, el cual controla la entrada de aire.
El término proviene del latín “acceleratio” que significa “subir la velocidad”.
Características de la aceleración
La variación de la velocidad de un objeto resulta en una aceleración. Esta puede ser un aumento de la velocidad, una disminución o un cambio en la dirección. Por lo que, una manzana que cae acelera, un automóvil que se detiene en un semáforo acelera y la luna en órbita alrededor de la tierra acelera.
En física la aceleración puede dividirse en dos componentes: tangencial y normal:
- La aceleración tangencial indica la velocidad que está tomando el cuerpo en movimiento respecto al tiempo, ejemplo, si un automóvil acelera a 2 m/s se sabe que en 5 s llevará recorrido 10 m.
- La aceleración centrípeta o normal es un fenómeno en que el objeto describe un círculo, haciendo la relación con el radio de una circunferencia, pues la velocidad, aunque es creciente, no es rectilínea.
Existen otros tipos de aceleración, estos son:
- La aceleración media, por su parte, es una relación en promedio de los aumentos de velocidad de un cuerpo en el tiempo, a diferencia de la tangencial, la aceleración media comprende un estudio de aceleraciones, tanto positivas como negativas, esto es útil al momento de determinar trayectorias y tiempo en el que se estima llegar al destino preseleccionado.
- La aceleración de la gravedad es la velocidad con la que son atraídos los cuerpos a la superficie terrestre. Su valor es de 9.8 m/s².
- La aceleración angular se define como la tasa de cambio de la velocidad angular en el tiempo. Cualquier objeto que gira o se mueve con una trayectoria circular tiene una aceleración angular. Generalmente, se expresa en radianes por segundo.
Medición de la aceleración
La medición, o cálculo de esta tasa, se realiza mediante una fórmula y cálculos de variables.
Fórmula de aceleración
Para calcular la aceleración de un cuerpo es necesario encontrar primero el cambio de velocidad. Esta se consigue realizando una resta de la velocidad al arranque del objeto (velocidad inicial, Vi), con la velocidad al finalizar su desplazamiento (Velocidad final, Vf).
Para encontrar el valor de aceleración (a) se realiza una división entre el cambio de velocidad y el tiempo que duró dicho cambio. Su fórmula final es la siguiente:
,
donde:
- Vf: velocidad final del objeto.
- Vi: velocidad inicial del objeto.
- t: tiempo de duración del movimiento.
Ejemplos de aceleración
Los siguientes son algunos ejemplos resueltos.
- ¿Cuál será la aceleración de un objeto que se mueve con velocidad uniforme?
La velocidad es uniforme, por lo tanto, las velocidades inicial y final son iguales. - Un camión se mueve con una velocidad constante (v = 5 m/s). El conductor se detiene por combustible y el vehículo avanza. Después de 20 segundos, el conductor deja de acelerar para mantener una velocidad constante (v = 25 m/s). ¿Cuál es la aceleración del camión?
