Física

Aceleracion escalar media

Publicado por Monica González

La aceleración escalar media es considerada la relación entre la variación de velocidad y el intervalo de tiempo en que ocurrió esta variación.
Velocidad  de una partícula es la razón, según la cual su posición varía con el tiempo. Sea una partícula situada en un punto A, en un instante t1. En un instante posterior, t2, la partícula estará en un punto B.

ESCAL1

La ecuación de la aceleración escalar media es:

Aceleración escalar instantánea

Cuando la aceleración escalar media llega a su límite, tenemos la aceleración escalar instantánea, que designa la aceleración del cuerpo en un determinado momento, esto es, cuando el intervalo de tiempo tiende a cero.

ESCAL2

Podemos decir que, esta aceleración se origina de la velocidad escalar instantánea V = f(t) de acuerdo con el tiempo

ESCAL3
La ecuación  ESCAL4 puede ser expresada también de la siguiente forma:

ESCAL5

Fotografía Estroboscópica

La fotografía estroboscópica es un método utilizado para analizar el movimiento de un cuerpo. Para este procedimiento es necesaria una cámara fotográfica, un lente y una lámpara direccionada al cuerpo que será analizado.

Comparando Velocidades

Un hombre en marcha normal recorre aproximadamente 1,5 metros en cada segundo y puede mantener por largo tiempo esta caminata. En los 100 metros rasos, los mejores corredores presentan velocidad media de 10 m/s, pero no consiguen mantener esa velocidad en recorridos mayores.

En una carrera de 1500 metros, esa distancia es recorrida en cerca de 3,5 minutos.

Movimientos Variados

Variación de la Velocidad

Imaginemos dos pilotos en una carrera de Fórmula 1. En la última vuelta, la distancia entre ellos es de 80 metros y ambos coches presentan la misma velocidad, mostrada por el velocímetro.

El coche que está delante no tiene forma de aumentar su velocidad y el de atrás consigue adelantarlo, porque aumentó su velocidad escalar.

Decimos entonces que el coche de detrás presentó aceleración en tanto estuvo variando su velocidad.
En la práctica, siempre que un móvil varía (aumentando o disminuyendo) su velocidad escalar, decimos que presenta velocidad escalar.
Movimientos acelerados y retardados

Ya debemos haber observado que cuando una piedra (o cualquier otro cuerpo) es lanzada verticalmente para arriba, durante la subida va perdiendo velocidad (fenómeno denominado frenado) hasta detenerse, el sentido de su movimiento entonces es invertido y la piedra desciende cada vez más rápido.

A todo movimiento semejante al de la subida de la piedra, lo llamamos movimiento retardado y todo movimiento semejante a la bajada, se denomina movimiento acelerado.

Un movimiento es acelerado cuando el valor absoluto de V (V) crece. En los movimientos acelerados V y A, tienen signos opuestos.
Entonces:

Movimiento Acelerado |V| aumenta ( v y a ) mismo signo
Movimiento Retardado |V| disminuye ( v y a ) signo contrario

Análisis de la Caída Libre
Podemos verificar que los desplazamientos escalares van aumentando con el paso del tiempo; esto muestra que la velocidad escalar del cuerpo varía con el tiempo. Se trata entonces de un movimiento variado.
Galileo ya había observado este movimiento y concluyó que despreciando la resistencia del aire, cuando abandonados del reposo, próximos a la superficie de la Tierra, los cuerpos caen con velocidades crecientes y que la variación de la velocidad es constante en intervalos de tiempo iguales.
Esa suma de velocidades es denominado “aceleración de la gravedad” (g). En esos casos, los cuerpos son considerados en caída libre.

Galileo concluyó también que, durante la caída libre de un cuerpo y para el mismo intervalo de tiempo, los desplazamientos varían según una secuencia de números impares crecientes.

Función de la Velocidad en el MUV
El cuerpo en caída libre vertical, próximo a la superficie de la Tierra, describe movimiento uniformemente variable y su aceleración puede ser, aproximadamente g = 9,8 m/s2.
Podemos decir que, en cada segundo de caída, el cuerpo varía su velocidad en 9,8 m/s
Así, si la caída dura 2 segundos, el cuerpo habiendo sido abandonado del reposo, alcanza la superficie de la Tierra con velocidad:

V= 9,8+9,8 = V= 19,6 m/s

En caso que la caída durase 3 segundos, el cuerpo llegaría a la superficie con velocidad 29,4 m/s y así sucesivamente. Para aplicar este descubrimiento a los casos más generales, vamos a partir del hecho de que en el Movimiento Uniformemente Variado, la aceleración escalar, puede ser constante, coincide con la aceleración escalar media.

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