Física para niños

Aceleración

¿Qué es la aceleración?

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

La ecuación para calcular la aceleración es:

Aceleración = (cambio en la velocidad)/(cambio en el tiempo)

o

a = Δv ÷ Δt

Cómo medir la aceleración

La unidad de medida estándar de la aceleración es metros por segundo al cuadrado o m/s2. Puedes calcularla a partir de la fórmula anterior, en la que la velocidad es metros por segundo y el tiempo es segundos.

La aceleración es un vector

En física, la aceleración no sólo tiene una magnitud (que es el número m/s2 del que hablamos antes), sino que 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, lo que se escribe en la siguiente ecuación:

Fuerza = masa * aceleración

o

F = ma

Podemos utilizar 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 la velocidad de un objeto varía de forma constante a lo largo del tiempo, se habla de aceleración constante. Un objeto con aceleración positiva constante irá cada vez más rápido. Su velocidad aumentará constantemente.

1er segundo

2º segundo

3º 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, lo que provoca un aumento constante de la velocidad. Si midiéramos la distancia a la que cae un objeto, cada segundo caería más lejos porque está ganando velocidad constantemente.

Nota: En el mundo real existiría la fuerza adicional del rozamiento del aire sobre el objeto. En algún momento, el objeto alcanzaría la "velocidad terminal", lo que significa que dejaría de acelerar y la velocidad de caída se mantendría invariable. La velocidad terminal de un paracaidista que cae boca abajo es de unas 122 millas por hora.

Aceleración media

La aceleración media es el cambio total de velocidad dividido por el tiempo total, y puede calcularse mediante la ecuación a = Δv ÷ Δt.

Por ejemplo, si la velocidad de un objeto pasa de 20 m/s a 50 m/s en el transcurso de 5 segundos, la aceleración media sería:

a = (50 m/s - 20 m/s) ÷ 5s

a = 30 m/s ÷ 5s

a = 6 m/s2

Desaceleración o aceleración negativa

Cuando la velocidad de un objeto disminuye (se ralentiza) se habla de deceleración. También puede representarse por una aceleración negativa, lo que significa que la dirección o el vector de la aceleración apunta en sentido contrario al movimiento del objeto.

Por ejemplo, si la velocidad de un objeto pasa de 40 m/s a 10 m/s en un intervalo de tiempo de 2 segundos, la aceleración media sería:

a = (10 m/s - 40 m/s) ÷ 2s

a = -30 ms ÷ 2s

a = -15 m/s2

Esto también podría llamarse una deceleración de 15 m/s2.

Actividades

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