Magnitud de la aceleración: 5 hechos que debes saber

Aceleración es la velocidad a la que velocidad cambios. Dado que la velocidad es una cantidad vectorial, la aceleración también es una cantidad vectorial. Como resultado, requiere tanto magnitud como dirección. Entonces, veremos cómo encontrar la magnitud de la aceleración en este artículo.

Usamos fórmulas y relaciones para calcular magnitudes y expresarlas en unidades específicas. Dado que la aceleración se define como la tasa de cambio de la velocidad a lo largo del tiempo, su unidad SI se expresa como \text{m/s}^2 (metros por segundo al cuadrado). La aceleración se ve afectada por varios factores como la velocidad, el tiempo, la fuerza, etc. Revisaremos algunos métodos diferentes para estimar la magnitud de la aceleración. Sigamos leyendo.

1. Cómo encontrar la magnitud de la aceleración De la definición de aceleración:

 Como todos sabemos, la aceleración se refiere a la tasa a la que cambia la velocidad. Si la velocidad inicial de un cuerpo es vi y su velocidad final es vf, la aceleración se puede calcular dividiendo el cambio de velocidad por el intervalo de tiempo Δt:

Cómo encontrar la magnitud de la aceleración

(Aquí, la cantidad del vector se muestra en negrita y las líneas verticales representan la magnitud del vector o podemos decir el valor absoluto del vector, que siempre es positivo).

Usando la velocidad y el tiempo, la ecuación anterior puede usarse para determinar la magnitud de la aceleración.

2. Cómo encontrar la magnitud de la aceleración De la segunda ley de Newton:

La segunda ley de Newton establece que la fuerza se obtiene multiplicando la aceleración por la masa del cuerpo. Entonces, ¿cómo puedes averiguar cuál es la magnitud de la aceleración? 

Entonces, de acuerdo con la segunda ley de Newton, la fuerza sobre un cuerpo es proporcional a su aceleración, mientras que la masa es inversamente proporcional a la aceleración. Traduzcamos estas afirmaciones a la fórmula de magnitud de aceleración:

 Esta es la forma renderizada de la ecuación. No puede editar esto directamente. El clic derecho le dará la opción de guardar la imagen, y en la mayoría de los navegadores puede arrastrar la imagen a su escritorio u otro programa.

Esta es la forma renderizada de la ecuación. No puede editar esto directamente. El clic derecho le dará la opción de guardar la imagen, y en la mayoría de los navegadores puede arrastrar la imagen a su escritorio u otro programa.

Por tanto, Esta es la forma renderizada de la ecuación. No puede editar esto directamente. El clic derecho le dará la opción de guardar la imagen, y en la mayoría de los navegadores puede arrastrar la imagen a su escritorio u otro programa. 

3. Cómo encontrar la magnitud de aceleración a partir de componentes vectoriales de aceleración:

La aceleración es una cantidad vectorial, como todos sabemos. Para obtener esta cantidad, sume los componentes de la aceleración. Aquí se puede usar la regla simple de la suma de vectores: si hay dos componentes del vector involucrados, podemos escribir:

Esta es la forma renderizada de la ecuación. No puede editar esto directamente. El clic derecho le dará la opción de guardar la imagen, y en la mayoría de los navegadores puede arrastrar la imagen a su escritorio u otro programa.

En el plano cartesiano, podemos utilizar las coordenadas X e Y. En esta circunstancia, ¿cómo se determina la magnitud de la aceleración? En un sistema de coordenadas cartesiano, los componentes X e Y son perpendiculares entre sí. La magnitud de la aceleración se puede calcular elevando los valores al cuadrado y luego calculando la raíz cuadrada de la suma.

Como resultado, la ecuación es la siguiente:

Esta es la forma renderizada de la ecuación. No puede editar esto directamente. El clic derecho le dará la opción de guardar la imagen, y en la mayoría de los navegadores puede arrastrar la imagen a su escritorio u otro programa.

La fórmula de la magnitud de la aceleración en el espacio tridimensional es:

Esta es la forma renderizada de la ecuación. No puede editar esto directamente. El clic derecho le dará la opción de guardar la imagen, y en la mayoría de los navegadores puede arrastrar la imagen a su escritorio u otro programa.

4. Cómo encontrar la magnitud de la aceleración centrípeta:

Debido al cambio continuo de dirección en un movimiento circular, la velocidad varía, lo que resulta en una aceleración. La aceleración se dirige en la dirección del centro del círculo. Al elevar al cuadrado la rapidez del cuerpo vy dividirla por la distancia del cuerpo al centro del círculo, se obtiene la magnitud de la aceleración centrípeta. Por tanto, la aceleración centrípeta:

Esta es la forma renderizada de la ecuación. No puede editar esto directamente. El clic derecho le dará la opción de guardar la imagen, y en la mayoría de los navegadores puede arrastrar la imagen a su escritorio u otro programa.

5. Cómo encontrar la magnitud de la aceleración a partir de las ecuaciones de movimiento:

Las ecuaciones de movimiento son esencialmente ecuaciones que explican el movimiento de cualquier sistema físico y demuestran la relación entre el desplazamiento del objeto, la velocidad, la aceleración y el tiempo.

Cuando la magnitud de la aceleración es constante, la ecuación cinemática de movimiento en una dimensión también se usa para calcular la magnitud de la aceleración.

Las siguientes son las ecuaciones de movimiento:

  • Esta es la forma renderizada de la ecuación. No puede editar esto directamente. El clic derecho le dará la opción de guardar la imagen, y en la mayoría de los navegadores puede arrastrar la imagen a su escritorio u otro programa.
  • Esta es la forma renderizada de la ecuación. No puede editar esto directamente. El clic derecho le dará la opción de guardar la imagen, y en la mayoría de los navegadores puede arrastrar la imagen a su escritorio u otro programa.
  • Esta es la forma renderizada de la ecuación. No puede editar esto directamente. El clic derecho le dará la opción de guardar la imagen, y en la mayoría de los navegadores puede arrastrar la imagen a su escritorio u otro programa.

Cuando hacemos de la aceleración el tema de una ecuación, obtenemos lo siguiente:

  • Esta es la forma renderizada de la ecuación. No puede editar esto directamente. El clic derecho le dará la opción de guardar la imagen, y en la mayoría de los navegadores puede arrastrar la imagen a su escritorio u otro programa.   (Esto es lo mismo que obtuvimos de la definición de aceleración).
  • Esta es la forma renderizada de la ecuación. No puede editar esto directamente. El clic derecho le dará la opción de guardar la imagen, y en la mayoría de los navegadores puede arrastrar la imagen a su escritorio u otro programa.
  • Esta es la forma renderizada de la ecuación. No puede editar esto directamente. El clic derecho le dará la opción de guardar la imagen, y en la mayoría de los navegadores puede arrastrar la imagen a su escritorio u otro programa.

Así es como podemos encontrar la magnitud de la aceleración.

Ejemplos resueltos sobre cómo encontrar la magnitud de la aceleración:

aceleración

1 problema:

Un automóvil parte del reposo y alcanza una velocidad de 54 km / h en 3 segundos. ¿Encontrar su aceleración?

Solución: Un coche parte del reposo. Por lo tanto, la velocidad inicial de un automóvil 

Vi = 0 m / s

Vf = 54 km / h 

     = (54 ✕ 1000) / 3600

     = 15 m / s

Δt = 3 s

Por tanto, Aceleración : a = (Vf – Vi) / Δt

           = (15 - 0) / 3

=Z1XrQws2wYqqw4d7Olcv5QQb7lzxa LR9wQ6k1bypVDaAfC7Ut3d2AQ6F

2 problema:

Determine las aceleraciones que resultan cuando se aplica una fuerza neta de 12 N a un objeto de 3 kg y luego a un objeto de 6 kg.

Solución: Fuerza aplicada F = 12 N

               Masas de objeto m1 = 3 kg

   m2 = 6kg

Aceleración de un objeto que tiene una masa de 3 kg

a1 = F/m1

     = 12 / 3    

=mEOdfChkjKilE9BAVV8SfIAjp3DEF1rX86Ni QuKqiQojEkc0aA23A9FYw9VPzdfnRV0RGuVq6O7Qfv3g3w5PT 0YXq726glhO3I5n NMebucPmwSKyzo6cFN bsS02UEEIHQm9Z=s0

Aceleración de un objeto que tiene una masa de 6 kg

a2 = F/m2

     = 12 / 6

=z G8cy3alNX1Dj0l1OjArbvHUJDnrwcQQNComxRKZaF2h7dprHwrgecRoR2 7NMLle5hoPA32l0L2cPJjMX9PqEl6mQ1woinRkDl7H6Qi2LaE6XEzCs57JgYPm0pu utYmWytZ8M=s0

Debido a que la masa y la aceleración son inversamente proporcionales, podemos observar que a medida que aumenta la masa, la aceleración disminuye.

3 problema:

Un cuerpo se mueve a lo largo del eje x según la relación NPII9LCNZ4jOV5aSlgMKcGGZIqpZVxXMnzHTkSomuKHygYeUEReDUYQ07tl l NypZglH H6bsO3IqzDzOi10Vtgp551bie

, donde x está en metros y t está en segundos. Encuentre la aceleración del cuerpo cuando t = 3 s.

Solución: Aquí : zMRyRJUc1 Hh4FFb2baZWRJ4W4wKmlaDyoP6egTtgmZb5tllXat6F6jU2OtRxOQpE6UnQvThFYPjUvdqrdlpVh2vh Ggm7eIFlHzvZbz

                          t = 3 s

Velocidad v = dX / dt

                 = d / dt (gsutRHNlN09f9zLcpJgIqYJBMj3rnoF MsJ0B1XY3q2N Ly sAsA8L9qIjnXNebBTeB lT05YyM2tYfsrHysVhChJ9N2LY 3X3X Qsnnejm3IKq1epc9dE3yEctASeJ8P1ay9Em0=s0)

                 = -2 + 6t

Aceleración : a = dv / dt

                           = d / dt (-2 + 6t)

=DulOhmNuPglAPEk72EMMh xievjJsE2HRzxKqTyn3Rz4EnE9nMVJGDGX6zlnXi 3A2iPd bohhRe8fGr8jDiL7GnXR8ezGzS62dwWP6OKg65cG8vrBRiC9 fukwwgkkr7E4T0K7c=s0

Como podemos ver, para este movimiento, la aceleración no depende del tiempo; La aceleración será constante durante todo el movimiento, y la magnitud de la aceleración será .

4 problema:

Calcule la aceleración centrípeta de un punto a 7.50 cm del eje de una ultracentrífuga que gira en  revoluciones por minuto. 

Solución: Aquí se nos da: 

Distancia desde el centro r = 7.5 cm

                                    = 0.0750 m

Velocidad angular sGJeuHdAq5Xo njSbqpNouE2YTqxyeLzQi4Bx3HQvWvtSwEQx5agIOr9huHRS4rPPDLk0Jmv6mrQS6FX3J BwmySWHKM Hd9rASBHA3uB0aNmhx SdIAq 8bs2KYdKNwLOHEMqYF=s0

Ahora 8GWxMOAhg8rocol7H k8 FLlsI9EnPfyAZ2WzMdVLGSEwiomGc7w7rINmitmKHszoIMK ka3m4mcf9wgsPEepKxuhhtBf1PMFCWTaKIqEK2yleuzcbrnc8UVNo5Bk7DJ0tUX 97g=s0

           = 589 m / s

Por tanto, aceleración centrípeta: D3eNtILeanyddOw8ZWCTB8FCWdM7AgYbp3RUs1C9GHtiaZJNHwuFE2Zu3DemZ1z 0IDdLvEs7tdIC4paJPlFer BOXyfITXwBJXH2QhS1w4Wig1nwvy7Ssn0rVz4HgUZ7XSBrQwr=s0

                                                     =yNpcbXueMN6Um331siSscEU3Cx7DyryhSabnjWS8gOzH4efTwObLQdx3ZhGuoRQruTeeuVWJzobF BOHBqYybqIDns9wgmbApdvwL9UHD6xxWHpZzDgy7mYxy7OLIXqBG i NLKZ=s0                                     

=

Lea también