Calculadora de aceleración
Ejemplo resuelto
Solución paso a paso
La velocidad aumenta de 5 m/s a 20 m/s en 3 s. Encuentre la aceleración promedio.
Paso 1 / 3
Registre las velocidades y el tiempo con signo
Utilice la dirección del movimiento como positiva.
Paso 2 / 3
Encuentra el cambio de velocidad
Resta la velocidad inicial de la velocidad final.
Paso 3 / 3
Dividir por el tiempo transcurrido
La aceleración media es positiva en la dirección elegida.
Respuesta
Aceleración media = 5 m/s²
Cómo usar la Calculadora de aceleración
Esta calculadora de aceleración encuentra la aceleración promedio a partir de un cambio en la velocidad durante el tiempo transcurrido. Distinga la velocidad de la rapidez e indique su dirección positiva antes de sustituirla.
- Ingrese la velocidad inicial, la velocidad final y el tiempo transcurrido con unidades.
- Elija una dirección positiva y conserve los signos de velocidad.
- Convierta unidades y calcule el cambio de velocidad dividido por el tiempo.
- Comprueba si la respuesta es una aceleración instantánea promedio o constante.
Aceleración media
La aceleración promedio mide el cambio de velocidad en un intervalo de tiempo distinto de cero. Aceleración negativa significa que la aceleración es opuesta a la dirección positiva elegida, no necesariamente que el objeto se desacelere.
La fórmula también da una aceleración instantánea cuando la aceleración es constante durante todo el intervalo. Un cambio de dirección puede producir aceleración incluso a velocidad constante.
Uso de la calculadora de aceleración para distinguir la velocidad de la rapidez
Identificar el intervalo y las velocidades con signo.
La aceleración promedio usa la diferencia entre la velocidad final e inicial dividida por el tiempo transcurrido entre esas dos mediciones. Por tanto, describe un intervalo de tiempo, no necesariamente la aceleración en cada momento dentro de él. Elija un eje antes de asignar signos y diga qué lectura es inicial. Una velocidad de -10 m/s significa movimiento opuesto al eje positivo; no significa una velocidad negativa. La velocidad es la magnitud de la velocidad. La distinción se vuelve importante siempre que el objeto invierte la dirección o ambas velocidades dadas son negativas.
Supongamos que la derecha es positiva y la velocidad cambia de -10 m/s a -20 m/s sobre 2 s. El cambio de velocidad es -20 menos -10, que es -10 m/s. Por tanto, la aceleración media es -5 m/s². Sin embargo, la velocidad aumenta de 10 a 20 m/s, por lo que llamar al resultado una desaceleración simplemente porque su signo es negativo sería incorrecto. Para describir la aceleración o desaceleración, compare las direcciones de la velocidad y la aceleración en la parte relevante del movimiento, no solo el signo numérico de la aceleración.
Convertir unidades antes de tomar la diferencia.
Utilice unidades de velocidad compatibles y un tiempo transcurrido expresado de forma coherente con ellas. Si un automóvil cambia de 36 km/h a 72 km/h en 5 s, convierta esas lecturas a 10 m/s y 20 m/s primero. Su diferencia es 10 m/s, dando una aceleración promedio 2 m/s². Dividir 36 por 5 sin convertir produciría una unidad mixta, kilómetros por hora por segundo. Esa cantidad se puede convertir, pero aún no es una aceleración en metros por segundo al cuadrado. Etiqueta las unidades a lo largo de tu cálculo.
El tiempo transcurrido debe ser distinto de cero y, para un intervalo de medición directo normal, es positivo. Primero se debe restar una hora de inicio y una hora de finalización para obtener ese intervalo. Si el final precede al inicio, verifique el orden en lugar de tomar silenciosamente un valor absoluto. La unidad de aceleración contiene segundos al cuadrado porque la velocidad ya contiene un denominador de tiempo y luego se divide nuevamente por el tiempo. Esta verificación de unidades detecta el error común de informar una unidad de velocidad para un resultado de aceleración.
Separar un promedio de intervalo de un modelo de aceleración constante
Para un ejemplo de aceleración constante, tome la velocidad inicial +12 m/s, la velocidad final -4 m/s y el tiempo transcurrido 4 s. La aceleración es -4 m/s² en toda esa versión indicada. La velocidad llega a cero después de 3 s, porque 12 menos 4 multiplicado por 3 es igual a cero. El objeto primero se mueve en dirección positiva, se detiene momentáneamente y luego se mueve en dirección negativa. Su velocidad final promedio es 4 m/s, por lo que el desplazamiento es 16 m. Este cálculo de desplazamiento adicional se justifica por la aceleración constante, no solo por las velocidades finales.
La distancia recorrida es diferente de ese desplazamiento. Durante los primeros 3 s, el objeto viaja 18 m en dirección positiva; durante el último segundo retrocede 2 m. La distancia total es 20 m, mientras que el desplazamiento es 16 m. Dividir esas cantidades por 4 s da la velocidad promedio 5 m/s y la velocidad promedio 4 m/s. Por tanto, los mismos datos pueden describir varios promedios diferentes. Indique qué cantidad solicita la pregunta y evite usar distancias donde el cálculo de la aceleración necesita velocidad con signo.
Leer un gráfico o un problema escrito sin agregar datos
En una gráfica de velocidad-tiempo, la aceleración promedio es la pendiente secante entre dos puntos específicos. La aceleración instantánea es la pendiente tangente en un punto en el que existe esa pendiente. El área bajo la gráfica indica el desplazamiento, no la aceleración. En un gráfico de posición-tiempo, la pendiente proporciona la velocidad, así que identifique las etiquetas de los ejes del gráfico antes de seleccionar un método. Un dibujo tosco sin una escala legible puede establecer un movimiento cualitativo pero no una aceleración numérica exacta. Proporcione cualquier escala o intervalo poco claro en el texto en lugar de tratar el dibujo como datos medidos.
La definición se aplica tanto a la velocidad vectorial como al movimiento unidimensional. Un objeto puede acelerar cambiando de dirección manteniendo una velocidad constante, como en el movimiento circular. Dos lecturas de velocidad escalar por sí solas no capturan ese cambio de vector. Los datos de los terminales tampoco pueden determinar la aceleración máxima sin información adicional. Utilice la definición de intervalo para las cantidades realmente ofrecidas e introduzca ecuaciones cinemáticas sólo después de confirmar sus supuestos. Revise unidades, signos y cualquier requisito de redondeo en el resultado. Las herramientas de inteligencia artificial comparten la asignación de su cuenta existente; una nueva resolución estándar o profunda cuenta contra su límite de resolución correspondiente.
Preguntas frecuentes
¿La aceleración es siempre positiva?
No. Su signo depende de la dirección elegida. Un objeto puede acelerar mientras su aceleración con signo sea negativa.
¿Qué pasa si la velocidad se da en km/h?
Divida los kilómetros por hora por 3.6 para obtener metros por segundo antes de usar el tiempo en segundos.
¿Esto da aceleración instantánea?
Da aceleración media. Los dos coinciden sólo cuando la aceleración es constante durante el intervalo.
¿Puede el tiempo transcurrido ser cero?
No. La fórmula de aceleración promedio requiere un intervalo de tiempo distinto de cero.
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