La aceleración en dinámica y cinemática es una magnitud física que determina el cambio en la velocidad de un objeto. En el sistema internacional de unidades debemos expresar el valor de esta magnitud en metros por segundo al cuadrado (m/s2).
En el lenguaje coloquial, hablamos de aceleración para referirnos al aumento de la velocidad de un cuerpo. Sin embargo, esta magnitud puede ser negativa e implica una reducción de la velocidad. Es decir, la velocidad de un cuerpo en movimiento aumenta o disminuye dependiendo del signo de la aceleración.
En los cálculos de cinemática es importante establecer un sistema de referencia. La velocidad de una persona caminando dentro de un tren no es la misma por un observador situado dentro del tren que por un observador situado en el andén. El sistema de referencia es la posición del observador.
La aceleración, al igual que la velocidad, es una magnitud vectorial. Esto significa que expresa la magnitud y la dirección.
¿Cuál es la diferencia entre velocidad y aceleración?
La velocidad es la magnitud física que nos indica el espacio recorrido por un objeto por cada fracción de tiempo. Por ejemplo, si un coche circula a 30 m/s, la distancia recorrida será de 30 metros cada segundo.
Por otra parte, la aceleración indica la variación de la velocidad por cada fracción de tiempo. En el mismo ejemplo, si en un determinado momento, el coche tiene una aceleración de 5m/s2, un segundo después, su velocidad será de 35 m/s.
Por el contrario, si la aceleración del coche es inexistente, la velocidad permanece constante.
¿Qué es la aceleración normal o centrípeta?
La aceleración centrípeta afecta a la dirección de la velocidad de un objeto.
El vector de la aceleración de un cuerpo puede tener una dirección diferente a la velocidad con la que se mueve. Este vector se puede dividir en dos componentes:
Aceleración tangencial al movimiento del objeto: hace variar el valor absoluto de la velocidad del cuerpo.
Aceleración normal (perpendicular) al movimiento del cuerpo: es la componente del vector que hace variar la dirección de la velocidad. Esta componente es la responsable de los movimientos curvilíneos.
¿Qué es la aceleración de la gravedad?
La aceleración de la gravedad es el efecto que provoca la fuerza de la gravedad a los objetos en movimiento. La dirección es siempre del objeto de estudio al centro de la Tierra. En la superficie de la Tierra, su valor es aproximadamente 9,81 m/s2.
Por ejemplo, si lanzamos un objeto hacia arriba sin considerar el rozamiento con el aire, con el tiempo subirá más despacio, se parará, y empezará a bajar cada vez más deprisa. Esta variación de la velocidad se debe a la aceleración de la gravedad.
Esta acción se considera un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado ya que el objeto no cambia de dirección (sólo de sentido) y la aceleración es constante.
Otro ejemplo son los satélites que orbitan alrededor de nuestro planeta. Los satélites experimentan una aceleración centrípeta (gravedad) que hace que varíen la dirección de su velocidad y de esta forma giren alrededor del planeta.
¿Qué relación hay entre la aceleración y la fuerza?
Un objeto experimenta una aceleración si existe alguna fuerza que actúa sobre él.
Esta relación se establece mediante la segunda ley de Newton donde se aplica que:
F=m·a
Donde:
F es la fuerza (newtons)
m es la masa de un objeto (kilogramos)
a es la aceleración del objeto (metros por metro cuadrado)
