Definición de aceleración constante
Para entender el concepto de aceleración constante, es necesario que primero sepamos con claridad a qué se refiere cada una de las palabras que componen la expresión. Aceleración, que procede del vocablo latino acceleratĭo, alude al acto y al resultado de acelerar (aumentar la velocidad, otorgar rapidez). Constante, por su parte, es aquello que dispone de constancia (perseverancia o certeza).
A partir de estas definiciones, ya podemos avanzar con la idea de aceleración constante. Para que exista la aceleración, un cuerpo debe cambiar su velocidad de desplazamiento. La aceleración refleja cómo cambia la velocidad en un cierto período de tiempo.
Supongamos que un automóvil que se desplaza a 100 kilómetros por hora alcanza, diez minutos después, una velocidad de 120 kilómetros por hora. Dicho vehículo tuvo una aceleración de 20 kilómetros por hora en un lapso de diez minutos.
Resulta imposible mantener constante esa aceleración ya que, al incrementar su velocidad en 20 kilómetros por hora cada diez minutos, el automóvil pronto alcanzaría su velocidad máxima (no podría ir más rápido). Además, un automovilista nunca puede aumentar su velocidad de forma constante (es decir, aplicar una aceleración constante al vehículo) ya que debe frenar para no chocar contra otros coches o para no salirse del camino en una curva, por ejemplo.
La velocidad, que refleja cuánto tiempo se tarda para recorrer una distancia, sí puede llegar a ser constante. Una persona que camina por la playa siempre al mismo ritmo es probable que mantenga una velocidad constante hasta que decida detenerse.
Para encontrar casos de aceleración constante, podemos remitirnos a un objeto en caída libre, cuya velocidad puede ir en aumento hasta que llega a la superficie. La aceleración que interviene en este caso es la fuerza de gravedad, que modifica constantemente la velocidad del cuerpo, haciéndolo caer hacia la tierra cada vez más rápido. Una fórmula general que podemos utilizar para averiguar la posición en el eje y de un cuerpo en aceleración constante puede apreciarse en la segunda imagen.
Esto puede estudiarse desde la complejidad de la física, para analizar de forma complementaria diversos fenómenos, pero también se puede aplicar en ámbitos ajenos a la ciencia, como ser la animación. En un dibujo animado, una película de gráficos generados por ordenador o un videojuego, por ejemplo, aplicar conceptos de la física es necesario para crear escenas creíbles, especialmente si el contenido se centra en la acción.
Cuando un personaje salta, existen dos fases principales de su animación: su aumento de altitud, el cual se ve limitado por diversos factores hasta que la fuerza que lo impulsa hacia arriba se anula; su descenso, donde puede apreciarse precisamente el concepto de aceleración constante. Lo mismo ocurre si se deja caer desde una estructura, ya que la fuerza de gravedad modificará en cada cuadro su velocidad hasta que el cuerpo colisione con el suelo y se detenga la caída.
La caída libre es un ejemplo del movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (cuya sigla es MRUA), el cual también se conoce con el nombre de movimiento rectilíneo uniformemente variado (o MRUV); se trata de un fenómeno de la física que describe el desplazamiento de un móvil por una trayectoria recta mientras se encuentra expuesto a una aceleración constante.
Es importante señalar que el MRUA es uno de los casos especiales del denominado movimiento uniformemente acelerado (MUA), el cual se define de la siguiente manera: cualquier movimiento que lleva a un objeto a experimentar una aceleración y mantener su dirección y su magnitud constantes a lo largo del tiempo, sin perder la firmeza.
Además de la caída libre, otro ejemplo de movimiento en el cual se aprecia la aceleración constante es el de una partícula que abandona el reposo para comenzar a someterse a una fuerza constante que la acelera.