La aceleración es la tasa de cambio de velocidad en función del tiempo. Es un vector, lo que significa que tiene magnitud y dirección. Se mide en metros por segundo al cuadrado o metros por segundo (la rapidez o velocidad del objeto) por segundo. En términos de cálculo, la aceleración es la segunda derivada de la posición con respecto al tiempo o, alternativamente, la primera derivada de la velocidad con respecto al tiempo.
Aceleración: cambio de velocidad
La experiencia diaria de la aceleración es en un vehículo. Pisas el acelerador y el automóvil acelera a medida que el motor aplica una fuerza cada vez mayor al tren de transmisión. Pero la desaceleración también es aceleración: la velocidad está cambiando.
Si quita el pie del acelerador, la fuerza disminuye y la velocidad se reduce con el tiempo. La aceleración, como se escucha en los anuncios, sigue la regla del cambio de velocidad (millas por hora) a lo largo del tiempo, como de cero a 60 millas por hora en siete segundos.
Unidades de aceleración
Las unidades SI para la aceleración son m / s 2 (metros por segundo al cuadrado o metros por segundo por segundo).
El gal o galileo (Gal) es una unidad de aceleración utilizada en gravimetría pero no es una unidad SI. Se define como 1 centímetro por segundo al cuadrado. 1 cm / s 2
Las unidades inglesas de aceleración son pies por segundo por segundo, pies / s 2
La aceleración estándar debida a la gravedad, o gravedad estándar g 0, es la aceleración gravitacional de un objeto en el vacío cerca de la superficie de la tierra. Combina los efectos de la gravedad y la aceleración centrífuga de la rotación de la Tierra.
Conversión de unidades de aceleración
| Valor | m / s 2 |
|---|---|
| 1 galón o cm / s 2 | 0,01 |
| 1 pie / s 2 | 0.304800 |
| 1 g 0 | 9.80665 |
Segunda ley de Newton: cálculo de la aceleración
La ecuación de la mecánica clásica para la aceleración proviene de la Segunda Ley de Newton: La suma de las fuerzas ( F ) sobre un objeto de masa constante ( m ) es igual a la masa m multiplicada por la aceleración del objeto ( a ).
F = a m
Por lo tanto, esto se puede reorganizar para definir la aceleración como:
a = F / m
El resultado de esta ecuación es que si no hay fuerzas actuando sobre un objeto ( F = 0), no se acelerará. Su velocidad se mantendrá constante. Si se agrega masa al objeto, la aceleración será menor. Si se quita masa del objeto, su aceleración será mayor.
La Segunda Ley de Newton es una de las tres leyes del movimiento que Isaac Newton publicó en 1687 en Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica ( Principios matemáticos de la filosofía natural ).
Aceleración y relatividad
Si bien las leyes del movimiento de Newton se aplican a las velocidades que encontramos en la vida diaria, una vez que los objetos viajan cerca de la velocidad de la luz, las reglas cambian. Ahí es cuando la teoría especial de la relatividad de Einstein es más precisa. La teoría especial de la relatividad dice que se necesita más fuerza para producir una aceleración cuando un objeto se acerca a la velocidad de la luz. Con el tiempo, la aceleración se vuelve cada vez más pequeña y el objeto nunca alcanza la velocidad de la luz.
Según la teoría de la relatividad general, el principio de equivalencia dice que la gravedad y la aceleración tienen efectos idénticos. No sabe si está acelerando o no a menos que pueda observar sin ninguna fuerza sobre usted, incluida la gravedad.
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