¿Cuál es la diferencia entre velocidad y aceleración?

Tanto la velocidad como la aceleración describen el movimiento, pero hay una diferencia importante entre los dos. Si está estudiando física en la escuela secundaria o la universidad, comprender las diferencias entre ellos es esencial. La comprensión de lo que significa la velocidad conduce a la comprensión de lo que significa la aceleración porque mientras que la velocidad es la tasa de cambio de posición, la aceleración es la tasa de cambio de velocidad. Si viaja a un ritmo constante, tiene velocidad pero no aceleración, pero si viaja y su ritmo cambia, tiene velocidad y aceleración.

TL; DR (demasiado largo; no se leyó)

La velocidad es la tasa de cambio de posición con respecto al tiempo, mientras que la aceleración es la tasa de cambio de velocidad. Ambas son cantidades vectoriales (y, por lo tanto, también tienen una dirección específica), pero las unidades de velocidad son metros por segundo, mientras que las unidades de aceleración son metros por segundo al cuadrado.

¿Qué es la velocidad?

La tasa de cambio de su posición con el tiempo define su velocidad. En el lenguaje cotidiano, velocidad significa lo mismo que velocidad. Sin embargo, en física, existe una distinción importante entre los dos términos. La velocidad es una cantidad “escalar” y se mide en unidades de distancia / tiempo, es decir, en metros por segundo o millas por hora. La velocidad es una cantidad “vectorial”, por lo que tiene una magnitud (la velocidad) y una dirección. Técnicamente, decir que viajas a 5 metros por segundo es una velocidad y decir que viajas a 5 metros por segundo hacia el norte es una velocidad, porque este último también tiene una dirección.

La fórmula para la velocidad es:

text {velocidad} = frac { text {distancia recorrida}} { text {tiempo empleado}}

En el lenguaje del cálculo, se puede definir con mayor precisión como la tasa de cambio de posición con respecto al tiempo y, por lo tanto, viene dada por la derivada de la ecuación de la posición con respecto al tiempo.

¿Qué es la aceleración?

La aceleración es la tasa de cambio de velocidad con el tiempo. Al igual que la velocidad, esta es una cantidad vectorial que tiene una dirección y una magnitud. Un aumento en la velocidad se denomina comúnmente aceleración, mientras que una disminución en la velocidad a veces se denomina desaceleración. Técnicamente, dado que la velocidad incluye una dirección además de una velocidad, un cambio de dirección a una velocidad constante todavía se considera aceleración. La aceleración se puede definir simplemente como:

text {aceleración} = frac { text {cambio de velocidad}} { text {tiempo que tarda la velocidad en cambiar}}

La aceleración tiene unidades de distancia / tiempo al cuadrado, por ejemplo, metros / segundo2.

En el lenguaje del cálculo, esto se define más precisamente como la tasa de cambio de la velocidad con respecto al tiempo, por lo que se encuentra tomando la derivada de la expresión de la velocidad con respecto al tiempo. Alternativamente, puede encontrarlo tomando la segunda derivada de la expresión para la posición con respecto al tiempo.

Aceleración constante frente a velocidad constante

Viajar con una velocidad constante significa que vas a la misma velocidad en la misma dirección continuamente. Si tiene una velocidad constante, esto significa que tiene una aceleración cero. Puede imaginarlo como conducir por una carretera recta pero manteniendo el velocímetro en el mismo valor.

Una aceleración constante es bastante diferente. Si viaja con una aceleración constante, su velocidad siempre cambia, pero cambia en una cantidad constante cada segundo. La aceleración debida a la gravedad en la Tierra tiene un valor constante de 9,8 m / s.2, por lo que puede imaginar esto como dejar caer algo desde un rascacielos. La velocidad comienza baja, pero aumenta en 9,8 m / s por cada segundo que cae bajo la gravedad.

Aceleración y segunda ley de Newton

La aceleración, más que la velocidad, forma una parte clave de la segunda ley del movimiento de Newton. La ecuación esF=mamá, DondeFRepresenta la fuerza,metroEs masa, yaEs la aceleración. Debido al vínculo entre la velocidad y la aceleración, también puede escribir esto comofuerza = masa × la tasa de cambio de velocidad. Sin embargo, aquí la característica clave es la aceleración, no la velocidad.

Velocidad y momento

La ecuación para el momento utiliza velocidad en lugar de aceleración. El impulso espag=mv, DondepagEs impulso,metroEs masa, yvEs la velocidad. En la segunda ley de Newton, la aceleración multiplicada por la masa da fuerza, mientras que cuando la velocidad se multiplica por la masa, da el momento. Sus definiciones son diferentes y esto muestra cómo esas diferencias conducen a ecuaciones distintas en la práctica.