FÍSICATEMA : CINEMÁTICA: DESCRIPCIÓN DEL MOVIMIENTO (2)

PROF. ALBERTO GRADOS MITTEENNhttp://docente.me/u/betogra2m

• Explicar la relación entre velocidad y aceleración

• Realizar un análisis gráfico de la aceleración

ACELERACIÓN

DEFINICIÓN

Es la tasa de cambio de la velocidad con el tiempo

La aceleración media es el cambio de la velocidad entre el tiempo empleado:

Observaciones:

Como la velocidad es una magnitud vectorial, la aceleración también lo es.

Ya que la velocidad tiene módulo y dirección, un cambio de velocidad implicaría cambios en cualquiera de estos factores, o en ambos. Por lo tanto, una aceleración podría deberse a un cambio de rapidez, un cambio de dirección o un cambio de ambas.

Importante:

En el caso del movimiento rectilíneo usaremos signos más y menos para indicar las direcciones de la velocidad y aceleración:

La aceleración instantánea, análoga a la velocidad instantánea, es la aceleración en un instante específico:

Ejemplo 1:

Un matrimonio viaja en una camioneta SUV a 90 Km/h por una carretera recta. Ven un accidente a lo lejos, así que el conductor disminuye su velocidad a 40 Km/h en 5.0 s. ¿Qué aceleración media tuvo la camioneta?

Refuerzo: ¿Una aceleración negativa necesariamente implica que el objeto en movimiento está desacelerando, o que su rapidez está disminuyendo?

Signos de la

velocidad y la

aceleración

ACELERACIÓN CONSTANTE

Aunque la aceleración puede variar con el tiempo, restringiremos nuestro estudio del movimiento a aceleraciones constantes (Ejm: aceleración originada por la gravedad cerca a la superficie terrestre). Debido a ello usaremos:

Para aceleración constante:

Ejemplo 2:

Un automóvil para “piques” que parte del reposo acelera en línea recta con una tasa constante de 5.5 m/s2 durante 6.0 s. a) ¿Qué velocidad tiene el vehículo al final de ese periodo? b) Si en ese momento el carro despliega un paracaídas que lo frena con una tasa uniforme de 2.4 m/s2 , ¿cuánto tardará en detenerse?

Refuerzo: ¿Qué velocidad instantánea tiene el carro 10 segundos después de desplegar el paracaídas?

Observaciones:

Si la aceleración es de 10 m/s2 en la misma dirección que la velocidad inicial, la velocidad del objeto aumentará en 10 m/s cada segundo.

Solo cuando la velocidad cambia a una tasa uniforme (aceleración constante), la velocidad promedio:

Ejemplo 3:

En un lago una lancha de motor que parte del reposo acelera en línea recta con una tasa constante de 3.0 m/s2 durante 8.0 s. ¿Qué distancia recorre en ese tiempo?

Refuerzo: En la siguiente sesión deduciremos la siguiente ecuación: . Utiliza los datos de este ejemplo para saber si la ecuación da la distancia recorrida.

BIBLIOGRAFÍA:

Wilson, Buffa, Lou (2007). Física (6° Ed.). Cinemática: Descripción del movimiento (pp. 40-44) Naucalpan de Juárez, Edo. De México. PEARSON Prentice Hall.

Hewitt, P. (2007). Física Conceptual (10° Ed.). Movimiento Rectilíneo (pp. 44-52) Naucalpan de Juárez, Edo. De México. PEARSON Addison Wesley.