Aceleración, sus tipos y ejemplos, con una su breve introducción en la física.

1. Aceleración
En física, la aceleración es una magnitud vectorial que nos indica el cambio
de velocidad por unidad de tiempo. En el contexto de la mecánica vectorial newtoniana se
representa normalmente por o y su módulo por . Sus dimensiones son . Su
unidad en el Sistema Internacional es el m/s2.
En la mecánica newtoniana, para un cuerpo con masa constante, la aceleración del cuerpo es
proporcional a la fuerza que actúa sobre él minimo(segunda ley de Newton):
donde F es la fuerza resultante que actúa sobre el cuerpo, m es la masa del cuerpo, y a es la
aceleración. La relación anterior es válida en cualquier sistema de referencia inercial.
¿Defina aceleración media y aceleración instantánea?
R.-
Se define la aceleración media como el cambio de velocidad de un cuerpo dividido entre el
tiempo en el cual ocurre ese cambio.
La aceleración instantánea se define como el cambio de velocidad medido en intervalos de
tiempo muy pequeños. Estos intervalos de tiempo son tan pequeños que son casi igual a cero.
¿En que unidades se expresa la aceleración? ¿Cuál es el significado físico de estas
unidades?
R.-
La aceleración se expresa en unidades de longitud divididas entre unidades de tiempo elevadas
al cuadrado. Por ejemplo a: m/s2 y km/s2.
Las unidades físicas para la aceleración indican que la velocidad se incrementa por unidad de
tiempo.
Introducción
De conformidad con la mecánica newtoniana, una partícula no puede seguir una trayectoria
curva a menos que sobre ella actúe una cierta aceleración, como consecuencia de la acción de
una fuerza, ya que si ésta no existiese su movimiento sería rectilíneo. Asimismo, una partícula
en movimiento rectilíneo solo puede cambiar su velocidad bajo la acción de una aceleración en la
misma dirección de su velocidad (dirigida en el mismo sentido si acelera; o en sentido contrario
si desacelera).
Algunos ejemplos del concepto de aceleración serían:

2.  La llamada aceleración de la gravedad en la Tierra es la aceleración que produce la
fuerza gravitatoria terrestre; su valor en la superficie de la Tierra es,
aproximadamente, de 9,8 m/s2. Esto quiere decir que si se dejara caer libremente
un objeto, aumentaría su velocidad de caída a razón de 9,8 m/s por
cada segundo (siempre que omitamos la resistencia aerodinámica del aire). El
objeto caería, por tanto, cada vez más rápido, respondiendo dicha velocidad a la
ecuación:
 Una maniobra de frenada de un vehículo, que se correspondería con una
aceleración de signo negativo, o desaceleración, al oponerse a la velocidad que ya
tenía el vehículo. Si el vehículo adquiriese más velocidad, a dicho efecto se le
llamaría aceleración y, en este caso, sería de signo positivo.
Aceleración media e instantánea
Cada instante, o sea en cada punto de la trayectoria, queda definido un vector
velocidad que, en general, cambia tanto en módulo como en dirección al pasar de un
punto a otro de la trayectoria. La dirección de la velocidad cambiará debido a que la
velocidad es tangente a la trayectoria y ésta, por lo general, no es rectilínea. En la
Figura se representan los vectores velocidad correspondientes a los instantes t y t+Δt,
cuando la partícula pasa por los puntos P y Q, respectivamente. El cambio vectorial en
la velocidad de la partícula durante ese intervalo de tiempo está indicado por Δv, en el
triángulo vectorial al pie de la figura. Se define la aceleración media de la partícula,
en el intervalo de tiempo Δt, como el cociente:
Que es un vector paralelo a Δv y dependerá de la duración del intervalo de tiempo
Δt considerado. La aceleración instantánea se la define como el límite al que tiende el
cociente incremental Δv/Δt cuando Δt→0; esto es la derivada del vector velocidad con
respecto al tiempo:
Puesto que la velocidad instantánea v a su vez es la derivada del
vector posición r respecto al tiempo, la aceleración es la derivada segunda de la
posición con respecto del tiempo:
De igual forma se puede definir la velocidad instantánea a partir de la aceleración
como:

3. Se puede obtener la velocidad a partir de la aceleración mediante integración:
Medición de la aceleración
La medida de la aceleración puede hacerse con un sistema de adquisición de datos y
un simple acelerómetro. Los acelerómetros electrónicos son fabricados para medir la
aceleración en una, dos o tres direcciones. Cuentan con dos elementos conductivos,
separados por un material que varia su conductividad en función de las medidas, que a
su vez serán relativas a la aceleración del conjunto.
Unidades
Las unidades de la aceleración son:
 Sistema Internacional
1 m/s2
 Sistema Cegesimal
1 cm/s2 = 1 Gal
Ejemplos:
Si un móvil tiene una alta rapidez, ¿Tendrá una gran aceleración?
R.-No necesariamente. En realidad, un cuerpo puede moverse a una rapidez muy
pequeña y tener la misma aceleración de un cuerpo que se mueve a una rapidez muy
elevada. Por ejemplo, supongamos que tenemos un cuerpo que se mueve a una
rapidez de 5000m/s y que su rapidez pasa a ser de 5000,0001m/s en un segundo, en
este caso la aceleración será de 0,0001m/s 2. Notemos que la velocidad de 5000m/s
puede ser considerada como una velocidad muy elevada, sin embargo, la aceleración
del mismo cuerpo es de apenas 0,0001m/s 2, que para muchas personas puede ser
muy pequeña.
Si la velocidad de un objeto es positiva, ¿puede ser su aceleración ser
negativa?
R.-Aunque la velocidad de un cuerpo sea positiva su aceleración puede ser negativa sin
ningún problema. Esto es posible debido a que una aceleración negativa sólo indica
que la velocidad está disminuyendo. Cuando la velocidad aumenta la aceleración es
positiva.

4. ¿Puedes citar un ejemplo donde tanto la velocidad como la aceleración sean
negativas?
R.-Un ejemplo claro en el que tanto la velocidad como la aceleración son negativa es el
caso de un automóvil que emprende su marcha, repentinamente, se regresa en
dirección de su punto de partida (en ese momento tiene velocidad negativa). Si el
vehículo empieza a reducir su velocidad aplicando los frenos, entonces también tendrá
aceleración negativa.
Usualmente, al pedal o "la chola" de un vehículo se le conoce como
acelerador. Si alguien afirma que los frenos y el volante son también
aceleradores ¿Está en lo cierto?
R.-Sí, esa persona estará en lo cierto. Recordemos que la velocidad tiene tres
parámetros, y al variar cualquiera de ellos la velocidad cambiará.
Si a un vehículo se le aplican los frenos, el módulo de la velocidad disminuirá y por
tanto desacelerará, es decir, se le ha aplicado una aceleración negativa. Al girar el
volante el vehículo cambiará de dirección, por lo cual la velocidad nuevamente cambia.
Entonces, podemos concluir que el vehículo volvió a ser acelerado.
A medida que aumentan las velocidades entre dos vehículos que se mueven
en línea recta, es aconsejable aumentar la distancia entre los mismos. ¿Por
qué es prudente hacerlo?
R.- Es prudente disminuir la velocidad para evitar que los vehículos colisionen. Sucede
que si un vehículo va a gran velocidad será necesaria una gran desaceleración para
detenerlo, lo que puede requerir mucho tiempo. Si el vehículo que va detrás está muy
cercano al que va adelante, podría no poder detenerse a tiempo para evitar la colisión.