ACELERACIÓN

Es muy común que en la mayoría de los casos la velocidad de un móvil cambia mientras este se este se encuentre en movimiento, la razón a la que cambia la velocidad en función del tiempo se conoce como aceleración.

donde:
a es la aceleración
v_f es la velocidad final
v_i es la velocidad inicial
t es el intervalo de tiempo

El tipo de aceleración más sencillo es el movimiento rectilíneo uniforme (MRU), en donde la rapidez cambia a razón contante. Este tipo de movimiento suele llamarse como movimiento uniformemente acelerado (MUA). Si consideramos que no se presenta un cambio en la dirección, el vector se transforma en la diferencia entre las magnitudes de la velocidad final (v_f) y la velocidad inicial (v_i), recuerda que la  velocidad es una magnitud vectorial.
Siguiendo con las unidades del Sistema Internacional, para la aceleración tendríamos que diferencia de la velocidad (m/s) solo el tiempo se eleva al cuadrado, esto se obtiene por medio de la ley de la "torta", observa:
Sí la velocidad se mide en m/s y el tiempo en s, entonces al sustituir estas unidades en la fórmula y al realizar la operación de extremos con extremos y medios con medios, tenemos lo siguiente:

Cabe señalar que entonces toda unidad que mida la distancia entre cualquier unidad de tiempo al cuadrado, es una unidad de aceleración, ya sea en el sistema internacional o en el sistema inglés.
Por ejemplo, vamos a considerar que un automóvil que se mueve con una aceleración uniforme, desde una rapidez inicial de 12 m/s hasta una rapidez final de 22 m/s. considerando la dirección a la derecha como positiva, este incremento de velocidad se llevo en un tiempo de 5 s. Observa la imagen.

 La aceleración puede determinarse al aplicar la formula antes mencionada.

 

 

La respuesta se lee como 2dos metros por segundo al cuadrado, lo significa que cada segundo que transcurre el automóvil incrementa su rapidez en 2 m/s.

De esta formula de aceleración podemos obtener otras que nos permitan calcular otras variables como el tiempo, la velocidad inicial o la velocidad final. A continuación se muestran las fórmulas que se obtienen a partir de la primera.

Ejemplo 1. Un automóvil que viaja a una velocidad de 22.22 m/s (80 km/h), la reduce a 16.66 (60 km/h) en 4 s. ¿Cuál es su aceleración?



En este caso se obtiene una aceleración negativa, lo que nos indica que por cada segundo que transcurre el automóvil disminuye su velocidad 1.39 m/s, o en otras palabras se indica que presenta una desaceleración.

Ejemplo 2. Un aeroplano aterriza con una velocidad de 180 km/h (50 m/s). ¿Cuánto tiempo tarda en detenerse si se presenta una desaceleración de 8 m/s²?



 

 

La desaceleración la tomamos como un valor negativo, ya que el aeroplano esta perdiendo velocidad, de esta forma al dividir menos entre menos nos dará más, es decir el valor del tiempo es positivo.
Ejemplo 3. Si la velocidad de una  bicicleta cambia hasta alcanzar una velocidad de 15 m/s en 2 s con una aceleración de 3 m/s². ¿Cuál es la velocidad con la que iba inicialmente?

Las unidades de velocidad serán m/s, debido a que un segundo se "elimina" con uno de los segundos que esta elevado al cuadrado.
Ejemplo 4. Un automóvil parte del reposo (0 m/s), se acelera en forma constante a 2.2 m/s² durante 11 s, ¿Cuál es su velocidad final?

A continuación se te presentan las siguientes situaciones para que sigas practicando. Recuerda que en algunos casos tendrás que realizar las conversiones de unidades que sean pertinentes.
1.- Un aeroplano que parte del reposo alcanza una velocidad de despegue de 320 km/h en un tiempo de 4.6 s. Encuentra su aceleración.
2.- un automóvil se desplaza inicialmente a 50 km/h y acelera a razón de 5 m/s durante 3.2 s. ¿Cuál es su rapidez final?
3.- En la cubierta de un portaaviones un dispositivo de frenado permite detener un avión en un tiempo de 1.2 s. la aceleración  promedio es de 48 m/s², ¿Cuál es la velocidad inicial con que el avión llego al dispositivo de frenado?
4.- ¿Cuál es tiempo de frenado de una bicicleta que inicialmente llevaba una velocidad de 4 m/s y desacelera a 3 m/s²?

Otras fórmulas para el Movimiento Uniformemente Acelerado (MUA) son: