Ecuacion de la aceleracion
- La aceleración es la tasa de variación de la velocidad de un objeto cuando este se mueve.[1]Si un objeto mantiene una velocidad constante, no estará acelerando. La aceleración solo ocurre cuando su velocidad cambia. Si esta varía a una tasa constante, el objeto se estará moviendo con aceleración constante.[2] Puedes calcular la tasa de aceleración, que se mide en metros por segundo al cuadrado, en base al tiempo que le toma pasar de una velocidad a otra o a una fuerza que se aplica sobre el objeto.
- Define la Segunda Ley de Newton. La Segunda Ley de Newton de la dinámica afirma que cuando las fuerzas que actúan sobre un objeto se desequilibran, este acelerará. La aceleración dependerá de las fuerzas netas que actúan sobre el objeto y su masa.[6] Si utilizas esta ley, la aceleración se puede calcular cuando una fuerza conocida actúa sobre un objeto de masa conocida.
- La ley de Newton se puede representar con la siguiente ecuación Fneta = m x a, donde Fneta es la fuerza total que actúa sobre el objeto, m es la masa del objeto y a es su aceleración.
- Cuando utilices esta ecuación, las unidades deben estar expresadas en el sistema métrico. Usa kilogramos (kg) para la masa, newtons (N) para la fuerza y metros por segundo al cuadrado (m/s2) para la aceleración.
- 2Encuentra la masa del objeto. Para encontrar la masa de un objeto, simplemente colócalo en una balanza y la tendrás expresada en gramos. Si tu objeto es muy grande, tal vez tengas que encontrar una referencia que te proporcione su masa. Es probable que en este caso la masa esté en kilogramos (kg).
- Para esta ecuación, expresa la masa en kilogramos. Si esta está expresada en gramos, solo divídela entre 1000 para convertirla.
- 3Calcula la fuerza neta que actúa sobre tu objeto. Esta es una fuerza sin equilibrio. Si tienes dos fuerzas opuestas y una es mayor que la otra, tendrás una fuerza neta en la dirección de la mayor.[7] La aceleración se da cuando una fuerza desequilibrada actúa sobre un objeto, lo que provoca que cambie de velocidad en dirección a la fuerza que lo está empujando o lo jalando.
- Por ejemplo, digamos que tu hermano mayor y tú están jugando al tira y afloja. Tú estás tirando de la cuerda hacia la izquierda con una fuerza de 5 newtons mientras tu hermano la tira en dirección opuesta con una fuerza de 7 newtons. La fuerza neta aplicada sobre la cuerda es de 2 newtons hacia la derecha, en dirección a tu hermano.
- Para entender adecuadamente las unidades, debes saber que 1 newton (N) es igual a 1 kilogramo-metro/segundo al cuadrado (kg-m/s2).[8]
- 4Reacomoda la ecuación F = ma para encontrar la aceleración. Para ello puedes alterar esta fórmula dividiendo ambos lados entre la masa; de modo que a = F/m. Para encontrar la aceleración, solo tienes que dividir la fuerza entre la masa del objeto que se acelera.
- La fuerza es directamente proporcional a la aceleración, lo que quiere decir que una fuerza mayor provocará una aceleración también mayor.
- La masa es indirectamente proporcional a la aceleración, lo que quiere decir que con una masa mayor, la aceleración disminuirá.
- 5Utiliza la fórmula para encontrar la aceleración. Esta es igual a la fuerza neta que actúa sobre un objeto dividida entre su masa. Una vez que hayas establecido los valores de tus variables, resuelve una división simple para encontrar la aceleración del objeto.
- Por ejemplo, una fuerza de 10 newtons actúa de manera uniforme en una masa de 2 kilogramos. ¿Cuál es la aceleración del objeto?
- a = F/m = 10/2 = 5 m/s2
Método
3
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Método
3- 1La dirección de la aceleración. El concepto de aceleración en física no siempre es igual al que utilizaríamos cotidianamente. Toda aceleración tiene una dirección que normalmente se expresa en una cifra positiva si es hacia la DERECHA o ARRIBA y negativa si es hacia la IZQUIERDA o ABAJO. Fíjate si tu respuesta tiene sentido en base a este desglose:
Conducta del auto ¿Cómo cambia la velocidad? Dirección de la aceleración El conductor va a la derecha (+) presiona el acelerador. + → ++ (más positivo) positivo El conductor va a la derecha (+) presiona el freno. ++ → + (menos positivo) negativo El conductor va a la izquierda (-) presiona el acelerador. - → -- (más negativo) negativo El conductor va a la izquierda (-) presiona el freno. -- → - (menos negativo) positivo El conductor va a una velocidad constante. se mantiene igual la aceleración es cero - 2La dirección de la fuerza. Recuerda que una fuerza solo provoca una aceleración en la dirección de la fuerza. Algunos problemas podrían engañarte con valores irrelevantes.
- Problema de ejemplo: un barco de juguete con una masa de 10 kg acelera hacia el norte a 2 m/s2. Un viento que sopla hacia el este ejerce una fuerza de 100 newtons sobre el barco. ¿Cuál es su nueva aceleración hacia el norte?
- Solución: como la fuerza es perpendicular a la dirección del movimiento, esta no causa ningún efecto en el movimiento hacia dicha dirección. El bote continúa acelerando hacia el norte a 2 m/s2.
- 3Fuerza neta. Si más de una fuerza actúa sobre un objeto, combínalas en una fuerza neta antes de calcular la aceleración. Si tienes un problema en dos dimensiones, este será parecido al que te presentamos:
- Problema de ejemplo: April está tirando de un contenedor de 400 kg hacia la derecha con una fuerza de 150 newtons. Bob está a la izquierda de dicho contendor, empujándolo con una fuerza de 200 newtons. Un viento que sopla hacia la izquierda ejerce una fuerza de 10 newtons. ¿Cuál es la aceleración del contenedor?
- Solución: este problema utiliza un lenguaje engañoso para confundirte. Dibuja un diagrama y verás que las fuerzas son de 150 newtons a la derecha, 200 newtons a la derecha y 10 newtons a la izquierda. Si la "derecha" es la dirección positiva, la fuerza neta es de 150 + 200 - 10 = 340 newtons. Aceleración = F / m = 340 newtons / 400 kg = 0,85 m/s2.
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