Aceleración

Un auto que pasa de 0 a 100 km/h en 10 segundos gana unos 2.8 m/s de rapidez cada segundo.

La aceleración es el cambio de velocidad por segundo

Cuando pisas el acelerador, cambia la velocidad del auto. La aceleración mide qué tan rápido cambia: a = Δv ÷ Δt, el cambio de velocidad dividido entre el tiempo transcurrido. Si un auto pasa de 0 a 27.8 m/s (100 km/h) en 10 s, su aceleración media es 27.8 ÷ 10 ≈ 2.8 m/s por segundo. La unidad se escribe m/s² y se lee «metros por segundo al cuadrado», pero conviene expresarla también así: cada segundo, la velocidad cambia 2.8 m/s.

La aceleración es un vector. Si eliges el sentido hacia adelante como positivo, aumentar la rapidez hacia adelante da una aceleración positiva y frenar da una negativa. Un auto que reduce su velocidad de 20 m/s a 0 en 4 s tiene a = (0 − 20) ÷ 4 = −5 m/s². A menudo se le llama desaceleración, pero en física es una aceleración con signo negativo. Cuidado: una aceleración negativa no siempre significa que la rapidez disminuya. Un auto que retrocede cada vez más rápido tiene velocidad y aceleración negativas, y su rapidez aumenta.

Girar también es acelerar

Como la velocidad incluye la dirección y el sentido, cambiar de dirección también es acelerar. Una pelota atada a una cuerda que gira en círculo con rapidez constante acelera hacia el centro todo el tiempo. La pelota del laboratorio de movimiento muestra otro caso. Su velocidad horizontal no cambia, pero la vertical cambia la misma cantidad cada segundo; por eso acelera hacia abajo durante todo el vuelo, incluso en el punto más alto, donde se mueve horizontalmente.

Ecuaciones para aceleración constante

Cuando la aceleración es constante, unas pocas ecuaciones describen el movimiento. Velocidad después de un tiempo t: v = v₀ + a t. Desplazamiento después de un tiempo t: d = v₀ t + ½ a t². Si se parte del reposo, quedan v = a t y d = ½ a t². Un auto que parte del reposo con una aceleración de 3 m/s² alcanza 3 × 6 = 18 m/s después de 6 s y recorre ½ × 3 × 6² = 54 m. Fíjate en el t² de la distancia: al duplicar el tiempo, la distancia se cuadruplica, porque en la segunda mitad el auto también va más rápido.

La aceleración se puede sentir. Cuando un ascensor empieza a subir, por un momento te sientes más pesado; cuando frena arriba, te sientes más ligero. Al arrancar un autobús te inclinas hacia atrás; al frenar, te vas hacia adelante. La rapidez constante no se siente: en un avión que vuela suavemente a velocidad de crucero puedes servir una bebida sin derramarla. Tu cuerpo percibe los cambios de velocidad, no la velocidad en sí. Es un primer indicio de la primera ley de Newton, que verás en el curso de fuerzas.