Aceleración constante

En este post se explica qué significa en física que un cuerpo se mueva con aceleración constante. Así pues, aquí encontrarás qué es un movimiento con aceleración constante, ejemplos de movimientos con aceleración constante y las fórmulas de este tipo de movimientos.

Para entender bien el concepto de aceleración constante, lógicamente, primero debes tener claro qué es la aceleración en física. Por eso antes de empezar con la explicación te recomendamos visitar el siguiente post:

¿Qué significa que la aceleración es constante?

Si un cuerpo se mueve con aceleración constante, significa que el cuerpo cambia su velocidad de manera constante en el tiempo. Es decir, cuando la aceleración de un cuerpo es constante, significa que su velocidad aumenta o disminuye de manera lineal respecto al tiempo.

Por ejemplo, si un cuerpo avanza con una aceleración constante de 2 m/s2, significa que su velocidad aumentará 2 m/s cada segundo. De manera que si parte del reposo, al cabo de un segundo su velocidad será 2 m/s, al cabo de dos segundos 4 m/s, al cabo de tres segundos 6 m/s, etc.

Cabe destacar que la aceleración no solo modifica el módulo de la velocidad, también puede hacer variar la dirección de la velocidad. Movimientos tales como el movimiento circular uniforme (MCU) mantiene el módulo de la velocidad constante en todo el movimiento pero su dirección varia, realizando así vueltas a velocidad constante.

Así pues, un cuerpo que desciende en caída libre es un ejemplo de un movimiento con una aceleración constante, ya que sobre el cuerpo solamente actúa la aceleración de la gravedad (negligiendo la fricción con el aire), cuyo valor es constante (g=9,81 m/s2).

Ejemplos de movimientos con aceleración constante

Para acabar de entender el concepto de aceleración constante, a continuación puedes ver ejemplos de movimientos cuya aceleración es constante en toda la trayectoria.

Fórmulas de un movimiento con aceleración constante

A continuación te mostramos cuáles son las fórmulas (o ecuaciones) del movimiento con aceleración constante. Estas fórmulas te permitirán resolver problemas de estos tipos de movimientos.

Posición

Cuando la aceleración del movimiento es constante, la posición de un cuerpo es igual a la posición inicial más el producto de la velocidad inicial por el tiempo transcurrido más un medio por la aceleración por el cuadrado del tiempo transcurrido.

Así pues, la fórmula para calcular la posición del cuerpo que describe un movimiento con aceleración constante es la siguiente:

x=x_0+v_0\cdot (t-t_0) +\cfrac{1}{2}\cdot a \cdot (t-t_0)^2

Donde:

  • x es la posición del cuerpo.
  • x_0 es la posición inicial del cuerpo.
  • v_0 es la velocidad inicial del cuerpo.
  • t es el instante de tiempo en el que se calcula la posición del cuerpo.
  • t_0 es el instante de tiempo inicial.
  • a es la aceleración del cuerpo.

Velocidad

Cuando un cuerpo se mueve con una aceleración constante, la velocidad varia de manera uniforme respecto al tiempo. Así pues, la velocidad en un instante de tiempo es igual a la velocidad inicial más la aceleración del cuerpo por el tiempo transcurrido.

Por lo tanto, la fórmula para calcular la velocidad cuando la aceleración es constante es la siguiente:

v=v_0+a\cdot (t-t_0)

Donde:

  • v es la velocidad del cuerpo en un instante de tiempo determinado.
  • v_0 es la velocidad inicial del cuerpo.
  • a es la aceleración del cuerpo.
  • t es el instante de tiempo en el que se calcula la velocidad del cuerpo.
  • t_0 es el instante de tiempo inicial.

Por otro lado, también existe otra fórmula que relaciona la velocidad con la posición y la aceleración del cuerpo. Esta fórmula tiene la ventaja de que no aparece el tiempo en ella, por lo que puede ser útil para resolver algunos problemas.

v^2=v_0^2+2\cdot a \cdot (x-x_0)

Donde:

  • v es la velocidad del cuerpo.
  • v_0 es la velocidad inicial del cuerpo.
  • a es la aceleración del cuerpo.
  • x es la posición del cuerpo en el instante en que se calcula la velocidad.
  • x_0 es la posición inicial del cuerpo.

Aceleración

Si la aceleración es constante, esta se calcula dividiendo la variación de velocidad (Δv) por la variación del tiempo (Δt). Así pues, la fórmula de la aceleración constante es a=Δv/Δt.

a=\cfrac{\Delta v}{\Delta t}=\cfrac{v_f-v_i}{t_f-t_i}

Donde:

  • a es la aceleraicón.
  • \Delta v es el incremento de velocidad.
  • \Delta t es incremento del tiempo.
  • v_f es la velocidad final.
  • v_i es la velocidad inicial.
  • t_f es el instante de tiempo final.
  • t_i es el instante de tiempo inicial.

Aceleración constante y velocidad constante

Para terminar, veremos cuál es la diferencia entre un movimiento con aceleración constante y un movimiento con velocidad constante, ya que son dos conceptos que en física implican dos tipos de movimientos muy diferentes.

Tal y como hemos visto a lo largo del artículo, un movimiento con aceleración constante implica un cambio en la velocidad del cuerpo. En concreto, si la aceleración es constante, la velocidad varia de manera lineal con el tiempo.

Por otro lado, cuando la velocidad de un cuerpo es constante, significa que su aceleración es igual a cero. En física, la aceleración indica la variación de la velocidad por unidad de tiempo, por lo tanto, si la velocidad no varia, la aceleración será nula.

Como puedes comprobar, la aceleración y la velocidad están relacionadas y, de hecho, cuando una de estas magnitudes es constante tiene consecuencias en la otra. Para saber más al respecto, puedes visitar el siguiente post de nuestra página web:

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