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- Cómo se relacionan la aceleración positiva y negativa con la velocidad y la velocidad
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Por Steven Holzner
En física, el signo de la aceleración de un objeto depende de su dirección. Si usted disminuye la velocidad a una parada completa en un auto, por ejemplo, y su velocidad original era positiva y su velocidad final era 0, entonces su aceleración es negativa porque una velocidad positiva bajó a 0. Sin embargo, si usted disminuye a una parada completa en un auto y su velocidad original fue negativa y su velocidad final fue 0, entonces su aceleración sería positiva porque una velocidad negativa aumentó a 0.
Cuando usted oye que la aceleración está ocurriendo en un entorno cotidiano, normalmente piensa que eso significa que la velocidad está aumentando. Sin embargo, en física, no siempre es así. Una aceleración puede hacer que la velocidad aumente, disminuya e incluso se mantenga igual!
La aceleración le indica la velocidad a la que la velocidad está cambiando. Debido a que la velocidad es un vector, hay que considerar los cambios en su magnitud y dirección. La aceleración puede cambiar la magnitud y/o la dirección de la velocidad. La velocidad es sólo la magnitud de la velocidad.
He aquí un ejemplo sencillo que muestra cómo una simple aceleración constante puede hacer que la velocidad aumente y disminuya en el curso del movimiento de un objeto. Digamos que tomas una pelota, la lanzas directamente al aire y luego la atrapas de nuevo. Si lanza la pelota hacia arriba con una velocidad de 9,8 m/s, la velocidad tiene una magnitud de 9,8 m/s en dirección ascendente. Ahora la pelota está bajo la influencia de la gravedad, que, en la superficie de la Tierra, hace que todos los objetos en caída libre sufran una aceleración vertical de -9,8 m/s2. Esta aceleración es negativa porque su dirección es verticalmente descendente.
Con esta aceleración, ¿cuál es la velocidad de la bola después de 1.0 segundo? Bueno, ya sabes que
Reordena esta ecuación y conecta los números, y encontrarás que la velocidad final después de 1.0 segundo es de 0 metros/segundo:
Después de 1.0 segundo, la bola tiene velocidad cero porque ha alcanzado la cima de su trayectoria, justo en el punto donde está a punto de volver a caer. Así que la aceleración ha ralentizado la pelota porque iba en la dirección opuesta a la velocidad.
Ahora veamos qué pasa cuando la bola cae de nuevo a la Tierra. La bola tiene velocidad cero, pero la aceleración debida a la gravedad acelera la bola hacia abajo a una velocidad de -9,8 m/s2. A medida que la bola cae, acumula velocidad antes de que usted la atrape. ¿Cuál es su velocidad final a medida que la atrapas, dado que su velocidad inicial en la parte superior de su trayectoria es cero?
El tiempo que tarda la bola en caer hacia abajo es el mismo que el tiempo que tardó en alcanzar la cima de su trayectoria, que es de 1,0 segundos, por lo que puede encontrar la velocidad final para esta parte del movimiento de la bola con este cálculo:
Así que la velocidad final es de 9,8 metros/segundo dirigida directamente hacia abajo. La magnitud de esta velocidad, es decir, la velocidad de la bola, es de 9,8 metros/segundo. La aceleración aumenta la velocidad de la bola a medida que cae porque la aceleración está en la misma dirección que la velocidad para esta parte de la trayectoria de la bola.
Cuando trabaje con problemas de física, tenga en cuenta que la aceleración puede acelerar o ralentizar un objeto, dependiendo de la dirección de la aceleración y de la velocidad del objeto. No asuma simplemente que sólo porque algo está acelerando su velocidad debe estar aumentando.
