La velocidad y la aceleración describen el movimiento, pero hay una diferencia importante entre los dos. Si estás estudiando física en la escuela secundaria o la universidad, es esencial comprender las diferencias entre ellos. la comprensión de lo que significa la velocidad conduce a una comprensión de lo que significa la aceleración porque mientras que la velocidad es la tasa de cambio de posición, la aceleración es la tasa de cambio de la velocidad. Si viajas a un ritmo constante, tienes velocidad pero no aceleración, pero si viajas y tu ritmo está cambiando, tienes velocidad y aceleración.
que es la velocidad
la tasa de cambio de su posición con el tiempo define su velocidad. en el lenguaje cotidiano, velocidad significa lo mismo que velocidad. sin embargo, en física, hay una distinción importante entre los dos términos. la velocidad es una cantidad "escalar", y se mide en unidades de distancia / tiempo, por lo tanto, en metros por segundo o millas por hora. la velocidad es una cantidad de "vector", por lo que tiene una magnitud (la velocidad) y una dirección. técnicamente, decir que viajas a 5 metros por segundo es una velocidad y decir que viajas a 5 metros por segundo hacia el norte es una velocidad, porque esta última también tiene una dirección.
La fórmula para la velocidad es:
velocidad = distancia recorrida ÷ tiempo tomado
en el lenguaje de cálculo, se puede definir con mayor precisión como la tasa de cambio de posición con respecto al tiempo y, por lo tanto, está dada por la derivada de la ecuación para la posición con respecto al tiempo.
¿Qué es la aceleración?
La aceleración es la tasa de cambio de velocidad con el tiempo. Al igual que la velocidad, esta es una cantidad vectorial que tiene una dirección y una magnitud. un aumento de la velocidad se denomina comúnmente aceleración, mientras que una disminución de la velocidad a veces se denomina desaceleración. técnicamente, dado que la velocidad incluye una dirección y una velocidad, un cambio de dirección a una velocidad constante todavía se considera aceleración. La aceleración se puede definir simplemente como:
aceleración = cambio en la velocidad ÷ tiempo que tarda la velocidad en cambiar
la aceleración tiene unidades de distancia / tiempo al cuadrado, por ejemplo, metros / segundo 2 .
en el lenguaje de cálculo, esto se define más precisamente como la tasa de cambio de velocidad con respecto al tiempo, por lo que se encuentra al tomar la derivada de la expresión de velocidad con respecto al tiempo. alternativamente, puede encontrarlo tomando la segunda derivada de la expresión para la posición con respecto al tiempo.
aceleración constante vs. velocidad constante
viajar a una velocidad constante significa que vas a la misma velocidad en la misma dirección continuamente. Si tienes una velocidad constante, esto significa que tienes cero aceleración. Se puede imaginar esto como conducir por una carretera recta pero manteniendo su velocímetro en el mismo valor.
Una aceleración constante es bastante diferente. Si viaja con una aceleración constante, su velocidad siempre está cambiando, pero está cambiando en una cantidad constante cada segundo. La aceleración debida a la gravedad en la Tierra tiene un valor constante de 9.8 m / s 2 , por lo que puede imaginar esto como si se cayera algo desde un rascacielos. la velocidad comienza baja, pero aumenta en 9.8 m / s por cada segundo que cae bajo la gravedad.
La aceleración y la segunda ley de newton.
La aceleración, en lugar de la velocidad, forma una parte clave de la segunda ley del movimiento de newton. la ecuación es f = ma , donde f representa la fuerza, m es la masa y a es la aceleración. Debido al vínculo entre la velocidad y la aceleración, también puede escribir esto como fuerza = masa × la velocidad de cambio de velocidad . sin embargo, la aceleración es la característica clave aquí, no la velocidad.
velocidad y momento
La ecuación para el momento usa la velocidad en lugar de la aceleración. el momento es p = mv , donde p es el momento, m es la masa y v es la velocidad. en la segunda ley de newton, la aceleración multiplicada por la masa da fuerza, mientras que cuando la velocidad se multiplica por la masa, esto da el impulso. sus definiciones son diferentes, y esto muestra cómo esas diferencias conducen a distintas ecuaciones en la práctica.