Aceleración

Te explicamos qué es la aceleración y las fórmulas que se utilizan para calcularla. Además, su diferencia con la velocidad y ejemplos.

¿Qué es la aceleración?

La aceleración de un objeto es una magnitud que indica cómo cambia la velocidad del objeto en una unidad de tiempo. Como la velocidad es una magnitud vectorial (es decir, que posee una dirección), la aceleración también lo es. Normalmente se representa con el signo a y su unidad de medida en el Sistema Internacional es m/s2 (metros por segundo al cuadrado).

El origen de la aceleración como concepto proviene de los estudios de mecánica de Isaac Newton (fundador de la mecánica clásica), en los que se asegura que un objeto conservará su movimiento rectilíneo y uniforme (MRU) a menos que sobre él actúen fuerzas que conduzcan a una aceleración.

Estas fuerzas pueden producir aceleraciones que hagan que los objetos aumenten sus velocidades o las disminuyan. Es importante tener en cuenta que cuando se trabaja con vectores, es indispensable definir direcciones. Si, por ejemplo, definimos el este como la dirección positiva de movimiento, entonces una aceleración positiva siempre implica un aumento de velocidad. Sin embargo, una aceleración negativa puede indicar una disminución de velocidad en la dirección este, o bien un aumento de en la dirección oeste.

Si un objeto experimenta cambios en su aceleración en un determinado período de tiempo, entonces se puede calcular lo que se define como “aceleración media”, que es el promedio de las aceleraciones a las que somete en ese rango temporal.

Ver además: Cinemática

Fórmula de la aceleración

La mecánica clásica entiende la aceleración como una variación de la velocidad de un cuerpo en el tiempo. Matemáticamente esto se escribe como: a = dv / dt, donde a es aceleración, dv la diferencia de velocidades y dt el tiempo en que ocurre la aceleración.

Más precisamente, dv y dt se definen de la siguiente manera:

• dv = v_f – v_i, donde v_f es la velocidad final y v_i, la velocidad inicial del móvil. Esta diferencia indica la dirección de la aceleración.
• dt = t_f – t_i, donde t_f  es el tiempo final y t_i el tiempo inicial del movimiento. A menos que se estipule lo contrario, el tiempo inicial se suele tomar como 0 segundos.

Por otro lado, existe una relación de proporcionalidad entre la fuerza (F) que se aplica a un objeto de masa (m), y la aceleración (a) que adquiere. La fórmula que describe dicha relación es la segunda ley de Newton:

•  F = m.a de donde se deduce que a = F / m

Velocidad y aceleración

La velocidad y la aceleración son dos conceptos diferentes. La velocidad indica la cantidad de distancia que un cuerpo recorre en una unidad de tiempo (por eso posee unidades de m/s, por ejemplo), mientras que la aceleración es la variación de dicha velocidad en una unidad de tiempo (y por eso posee unidades de m/s², por ejemplo).

Puede servirte: Velocidad de la luz

Ejemplos de aceleración

• Una pelota de billar se acelera cuando se la golpea con el taco. Conociendo la fuerza que le brinda el taco y la masa de la pelota, podemos obtener su aceleración.
• Si conocemos la velocidad de un tren justo antes de empezar a frenar y el tiempo que tarda en llegar a la velocidad cero, entonces podemos calcular su desacleración (aceleración negativa).
• Un objeto se tira desde un balcón (entonces su velocidad es inicial es cero) y debido a la fuerza de la gravedad, caerá con una velocidad que irá aumentando hasta ser máxima en el piso. Si se conoce esta velocidad final y el tiempo que tarda en caer, podemos obtener la aceleración (que será la de la gravedad).