En este artículo, vamos a discutir qué causa la velocidad negativa y la aceleración cero, cómo existe la velocidad negativa, con algunos ejemplos y problemas.
Cuando el sistema se mueve en el eje negativo de su origen o se ralentiza, el objeto se mueve con velocidad negativa y si el objeto se desacelera a una velocidad constante, se dice que el objeto tiene una velocidad negativa con aceleración cero.
¿Qué sucede con la aceleración cuando la velocidad es negativa?
Si el desplazamiento del objeto es menor que su movimiento inicial, entonces la velocidad del objeto se reduce y se mide como negativa.
Un objeto que se mueve con velocidad negativa, que dice que la distancia anterior recorrida por el objeto con el tiempo se reduce, entonces la aceleración del objeto también se reduce al mismo tiempo y es negativa.
Aclaremos la aceleración del objeto que se mueve con una velocidad negativa con un ejemplo. Considere un objeto que disminuye su velocidad después de viajar cierta distancia. Después de cada 20 segundos, se anotó la velocidad del objeto. La velocidad inicial del objeto era de 5 m/s y después de 20 segundos se observó que la velocidad de un objeto se redujo a 3 m/s.
Entonces, la aceleración del objeto es la diferencia entre la velocidad final e inicial del objeto dividida por el intervalo de tiempo entre el cual ha ocurrido el cambio;
a1=(v2-v1)/ΔT=(3-5)/20=-2/20=0.1m/s2
Por lo tanto, podemos ver que la aceleración del objeto que frena es negativa ya que la diferencia entre la velocidad final e inicial es negativa porque la velocidad inicial del objeto en movimiento es mayor que la velocidad final.
Si tenemos una velocidad negativa del objeto a lo largo de su movimiento, es decir, la dirección de su desplazamiento es opuesta a su movimiento, entonces veamos cuál será el efecto sobre la aceleración del objeto en esta circunstancia. Es obvio que el objeto que tiene velocidad negativa reducirá su velocidad con el tiempo a medida que se desacelera.
Considere un objeto que cae de la colina al área del suelo subyacente. Digamos que la velocidad inicial del objeto era de -4 m/s, que luego se redujo aún más a -6 m/s en 10 segundos, entonces la aceleración de un objeto será
a1=(v2-v1)/ΔT==[-6-(-4)]/10=0.2 m/s2
Por lo tanto, la aceleración de un objeto será negativo si la velocidad del objeto es negativo. Aquí, en este ejemplo, la velocidad se toma como negativa porque el desplazamiento del objeto es en una dirección negativa de su movimiento a medida que cae desde las alturas.
Lea más sobre la Velocidad negativa y aceleración negativa: por qué, cómo, gráfico, ejemplo y datos detallados.
¿Cuál es el ejemplo de aceleración cero?
Se dice que el objeto tiene aceleración cero si la velocidad del objeto no varía con el tiempo o está en reposo.
Todos los objetos en reposo o moviéndose con la misma velocidad inicial del desplazamiento y mantienen la misma velocidad mientras está en movimiento independientemente de las fuerzas externas que actúan sobre él, entonces es un ejemplo de aceleración cero.
Algunos ejemplos de aceleración cero son, un fotón que es una partícula de luz y se mueve libremente a una velocidad constante sin acelerar, un objeto en el espacio que no experimenta la fuerza de gravedad y por lo tanto flota en el espacio, un objeto en un movimiento circular con su impulso conservado, una roca sobre una colina, un hombre caminando a velocidad constante, una boya flotando en el agua, un árbol, un poste en la calle, etc.
Condiciones para que la aceleración sea cero
Hay dos condiciones donde la aceleración puede ser cero, son:
Desplazamiento igual a cero.
x = 0
Para un objeto en reposo, la velocidad del objeto es cero y, por lo tanto, la aceleración de un objeto también será igual a cero.
La velocidad inicial y final del objeto es la misma y permanece constante.
Vinicial=Vfinal
Bueno, si el objeto está en movimiento y conserva la velocidad constante todo el tiempo, entonces el cambio en la velocidad de un objeto es cero y, por lo tanto, la aceleración es cero.
Gráfico de velocidad negativa v/s tiempo para aceleración cero
La aceleración es cero si la velocidad del objeto es constante.
La velocidad del objeto sigue siendo la misma y no varía con el tiempo, por lo tanto, obtenemos una línea recta al trazar el gráfico de velocidad en función del tiempo. Si la velocidad sigue siendo la misma, ya sea positiva o negativa, la aceleración siempre será cero.
¿Puede la aceleración ser positiva cuando la velocidad es cero?
La aceleración puede ser positiva o negativa en función de la variación de la velocidad del objeto.
Como no hay velocidad, lo que implica que el objeto es estable en reposo, no habrá aceleración del objeto ya que la tasa de cambio de velocidad encontrada en diferentes intervalos de tiempo también será igual a cero ya que no hay movimiento de un objeto.
Bueno, todos los objetos en movimiento también definen la velocidad, la velocidad y la aceleración. El objeto en movimiento que tiene aceleración cero implica que el objeto tiene una aceleración igual a cero. Esto sugiere que el objeto tiene una aceleración uniforme que no cambia con el tiempo.
La aceleración del objeto será positiva solo cuando el objeto se mueva con la velocidad positiva, es decir, la velocidad del objeto se suma con el tiempo. Si un objeto viaja en la dirección inversa o reduce su velocidad con el tiempo, entonces el objeto tendrá velocidad negativa y por lo tanto la aceleración es negativa. Sólo cuando el objeto está en reposo, su la velocidad será igual a cero y por lo tanto la aceleración no existe en este caso.
Siga leyendo variando la aceleración en sacudidas.
Preguntas frecuentes
Q1. Considere un automóvil que sube la pendiente más empinada de una montaña, el desplazamiento de un automóvil después de cada 5 minutos se anotó como 50 m, 30 m y 15 m. Calcule la velocidad de un automóvil que varía cada 5 minutos y, por lo tanto, encuentre la aceleración de un automóvil.
Solución:El desplazamiento de un automóvil en 5 minutos es de 50m.
Entonces, la velocidad inicial de un automóvil durante los primeros 5 minutos de duración fue,
En los siguientes 5 minutos, el desplazamiento fue de 30 m, por lo tanto, la velocidad fue
Y el desplazamiento final fue de 15 m en 5 minutos, por lo tanto la velocidad fue igual a
Por lo tanto, la aceleración de un automóvil fue
La aceleración de un automóvil es muy pequeña pero negativa ya que la velocidad de un automóvil disminuye a razón de un minuto.
¿Por qué el objeto tiene aceleración cero?
Un objeto que se mueve a una velocidad uniforme o permanece en reposo tendrá aceleración cero.
Si no hay una fuerza externa que actúe sobre el objeto que pueda haber resultado en el cambio de la velocidad o la dirección de su movimiento, entonces el objeto continuará en un movimiento uniforme con aceleración cero.
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Hola, soy Akshita Mapari. He hecho M.Sc. en física. He trabajado en proyectos como Modelado numérico de vientos y olas durante un ciclón, Física de juguetes y máquinas de emoción mecanizadas en parque de atracciones basados en la Mecánica Clásica. He seguido un curso sobre Arduino y he realizado algunos mini proyectos en Arduino UNO. Siempre me gusta explorar nuevas zonas en el campo de la ciencia. Personalmente creo que aprender es más entusiasta cuando se aprende con creatividad. Aparte de esto, me gusta leer, viajar, rasguear la guitarra, identificar rocas y estratos, fotografiar y jugar al ajedrez.