Tipos de aceleración

En este post se explican cuáles son los diferentes tipos de aceleración que hay en física, asimismo, podrás ver las fórmulas de todos los tipos de aceleración.

¿Cuáles son los tipos de aceleración?

Los diferentes tipos de aceleración son:

  • Aceleración media
  • Aceleración instantánea
  • Aceleración centrípeta
  • Aceleración tangencial
  • Aceleración angular

A continuación se explica cada tipo de aceleración más detalladamente y, asimismo, se muestra cómo calcular cada tipo de aceleración.

Aceleración media

La aceleración media es la aceleración a la que un cuerpo móvil hubiera hecho un desplazamiento si se hubiera desplazado con una aceleración constante durante todo el trayecto.

La aceleración media es igual a la variación de velocidad partido por el intervalo de tiempo transcurrido. Por lo tanto, para calcular la aceleración media se debe dividir la diferencia entre la velocidad final y la inicial por la diferencia entre el instante de tiempo final y el inicial. En definitiva, la fórmula para calcular la aceleración media es la siguiente:

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

Donde:

  • a_m es la aceleración media.
  • \Delta v es el incremento de velocidad.
  • \Delta t es la variación 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 instantánea

La aceleración instantánea es la aceleración que tiene un cuerpo en un instante de tiempo específico. De modo que la aceleración instantánea de un cuerpo puede cambiar en cada instante de tempo.

Matemáticamente, la aceleración instantánea se define como el límite de la aceleración media cuando el intervalo de tiempo tiende a cero. Por lo tanto, la aceleración instantánea es igual a la derivada del vector velocidad instantánea respecto al tiempo.

Entonces, la fórmula para calcular este tipo de aceleración es la siguiente:

\displaystyle \vv{a_i}=\lim_{\Delta t\to 0}\vv{a_m}=\lim_{\Delta t\to 0}\frac{\Delta \vv{v_i}}{\Delta t}=\frac{d\vv{v_i}}{dt}

Donde:

  • \vv{a_i} es el vector aceleración instantánea.
  • \vv{a_m} es el vector aceleración media.
  • \Delta \vv{v_i} es el vector velocidad instantánea.
  • \Delta t es el intervalo de tiempo que tiende a 0, esto es, un intervalo de tiempo infinitamente pequeño.
  • \cfrac{d\vv{v_i}}{dt} es la derivada del vector velocidad instantánea respecto al tiempo.

Aceleración centrípeta

La aceleración centrípeta, también llamada aceleración normal o aceleración radial, es la aceleración que provoca el cambio de dirección de la velocidad de un cuerpo que describe un movimiento circular. De modo que la aceleración centrípeta es la componente vectorial de la aceleración de un cuerpo móvil que causa que siga una trayectoria circular.

La aceleración centrípeta es perpendicular a la velocidad del móvil y apunta hacia el centro del movimiento circular.

La fórmula para hallar este tipo de aceleración es la siguiente:

a_c=\cfrac{v_t^2}{r}=\omega^2 \cdot r

Donde:

  • a_c es la aceleración centrípeta.
  • v_t es la velocidad tangencial.
  • r es el radio de la trayectoria del movimiento circular.
  • \omega es la velocidad angular.

Aceleración tangencial

La aceleración tangencial, también conocida como aceleración lineal, es la aceleración tangente a la trayectoria de un movimiento circular. Es decir, la aceleración tangencial indica la variación de la velocidad tangencial de un cuerpo que hace un movimiento circular.

La aceleración tangencial y la aceleración centrípeta son las dos componentes vectoriales de la aceleración de un móvil que describe un movimiento circular. La diferencia entre estos dos tipos de aceleración es que la aceleración tangencial modifica el módulo de la velocidad del móvil, mientras que la aceleración centrípeta cambia la dirección de la velocidad del móvil.

Así pues, la fórmula para determinar el valor de este tipo de aceleración es la siguiente:

a_t=\cfrac{\Delta v_t}{\Delta t}=\cfrac{v_{t_f}-v_{t_i}}{t_f-t_i}

Donde:

  • a_t es la aceleración tangencial.
  • \Delta v_t es el incremento de la velocidad tangencial.
  • \Delta t es la variación del tiempo.
  • v_{t_f} es la velocidad tangencial final.
  • v_{t_i} es la velocidad tangencial inicial.
  • t_f es el instante de tiempo final.
  • t_i es el instante de tiempo inicial.

Aceleración angular

La aceleración angular es una medida que define la aceleración de rotación de un cuerpo, por lo tanto, la aceleración angular indica el cambio que experimenta la velocidad angular de un cuerpo.

A diferencia de los tipos de aceleración vistos anteriormente, la aceleración angular indica la aceleración de un movimiento de giro, es decir, representa la variación de la velocidad de giro. En cambio, los otros tipos de aceleración representan la variación de una velocidad de avance.

Este tipo de aceleración se calcula mediante la siguiente fórmula:

\alpha=\cfrac{\Delta\omega}{\Delta t}=\cfrac{\omega_f-\omega_i}{t_f-t_i}

Donde:

  • \alpha es la aceleración angular.
  • \Delta \omega es la variación de la velocidad angular.
  • \Delta t es la variación del tiempo.
  • \omega_f es la velocidad angular final.
  • \omega_i es la velocidad angular inicial.
  • t_f es el instante de tiempo final.
  • t_i es el instante de tiempo inicial.

Tipos de movimientos según la aceleración

A continuación se muestra una tabla en la que se resume qué tipo de movimiento describe un cuerpo móvil según los valores de los diferentes tipos de aceleraciones.

MovimientoAceleración instantáneaAceleración centrípetaAceleración tangencialAceleración angular
Movimiento Rectilíneo Uniforme0000
Movimiento Rectilíneo Uniformemente AceleradoConstante000
Movimiento Circular UniformeEquivalente a la aceleración centrípetaConstante00
Movimiento Circular Uniformemente AceleradoAceleración centrípeta + Aceleración tangencialUniformeConstanteConstante

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *

Scroll al inicio