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La aceleración lineal es la tasa de cambio de velocidad, durante un cierto período de tiempo, de un objeto que se mueve en una dirección. Este es un concepto bien básico en la física y es parte de la mecánica clásica, el campo específico de la física que se ocupa de las leyes de movimiento de objetos no atómicos (el movimiento y el comportamiento de las partículas atómicas se describe en la mecánica cuántica). El ejemplo más simple en el día a día de la aceleración lineal es un coche que acelera continuamente por una carretera recta.
Términos y conceptos
La velocidad se define como la tasa de cambio en la posición de un objeto en movimiento por un período de tiempo. En el Sistema Internacional de Unidades (SI), se mide en metros por segundo o m / s. "Metros" describe el cambio en la posición o la distancia, y "segundos" es la unidad de tiempo. Un objeto en movimiento que cubre más distancia por cada unidad de tiempo se está moviendo más rápido, o tiene una velocidad más alta. Un objeto en movimiento se dice en aceleración cuando su velocidad cambia. La aceleración se mide en metros por segundo al cuadrado o m / s². Entonces un coche acelerando a 15 m / s² está aumentando su velocidad a una velocidad de 15 metros por segundo cada segundo que se mueve.
conceptos erróneos
En el lenguaje común del día a día, a menudo usamos las palabras velocidad y rapidez indistintamente. Pero en la física, la velocidad se clasifica como una cantidad vectorial, mientras que la velocidad es una cantidad escalar. La diferencia es que una cantidad vectorial incluye una descripción de dirección. Por lo tanto "10 m / s Norte" es una medida de velocidad, mientras que "10 m / s" es una medida de rapidez. También, la aceleración es una cantidad vectorial y, en aceleración lineal, el objeto debe estar moviéndose mientras se mueve en una sola dirección.
Además, la aceleración como se utiliza en la física, no necesariamente significa un aumento en la velocidad. La definición "tasa de cambio" incluye una reducción en la cantidad también. Entonces, la aceleración puede ser un número negativo. La medida "-10 m / s²" significa que el objeto en movimiento está desacelerando a 10 m / s para cada segundo en movimiento.
cálculo
El concepto de aceleración es parte de la segunda Ley de Newton, sobre el movimiento, que dice que la fuerza actuando sobre un objeto es igual a su masa multiplicada por su aceleración. Se expresa en la ecuación F = m. a; donde "F" es el símbolo para fuerza, "m" para masa, y "a" es aceleración. Si la fuerza actuando en un objeto y su masa son conocidas, su aceleración puede determinarse dividiendo la fuerza por la masa: a = F / m.
La otra forma de calcular la aceleración es tomar la diferencia en la velocidad y dividir por la diferencia en el tiempo: a = dv / dt, siendo "dv" la diferencia en la velocidad "(v2 - v1) y" dt "la diferencia en el tiempo (t2 - Por ejemplo, si un coche en reposo empieza a moverse y alcanza la velocidad de 20 m / s en 10 segundos, entonces su aceleración sería de 2 m / s² (20 metros por segundo - 0 metros por segundo / 10 segundos - 0 segundos).
Movimiento circular
La aceleración lineal se aplica sólo en el contexto de movimiento lineal, que es el movimiento a lo largo de una línea recta. Pero los objetos también pueden moverse y acelerarse de otras formas. Como la aceleración mide cambios en velocidad, y la velocidad incluye la dirección, un cambio en la dirección también se llama aceleración. Por ejemplo, si un coche que se mueve constantemente a 20 m / s por una carretera recta de repente entra en una curva, este coche se está acelerando mientras se mueve por la curva, aunque su velocidad no cambie. La aceleración sentida por el conductor es llamada "aceleración circular".
solicitud
Como parte de una ley fundamental de la física, el principio de la aceleración lineal se utiliza en diversos campos, desde la ingeniería hasta la astronomía. Un ejemplo notable es una máquina usada por la Administración Espacial y Aeronáutica Nacional (NASA), llamada Aparato de Medición de Masa de Aceleración Lineal Espacial o SLAMMD. Esta máquina se utiliza para medir la masa de los astronautas en órbita. Su principio implícito es la segunda ley de Newton sobre movimiento, pero esta vez la masa se determina dividiendo la fuerza por la aceleración: m = F / a.