aceleracion

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MACHALA
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS Y DE LA
SALUD
CARRERA DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
NOMBRE: MAYDESS DANAYARA PEÑA LUNA
CURSO: 1ER SEMESTRE DE BIOQUÍMICA Y FARMACIA
PROFESOR: DR. FREDDY ALBERTO PEREIRA
GUANUCHE
ACELERACION
En física, la aceleración es una magnitud vectorial que nos indica el cambio
de velocidad por unidad de tiempo. En el contexto de la mecánica
vectorial newtoniana se representa normalmente por o y su módulo
por . Sus dimensiones son
. Su unidad en el Sistema Internacional
2
es el m/s .
En la mecánica newtoniana, para un cuerpo con masa constante, la
aceleración del cuerpo es proporcional a la fuerza que actúa sobre él
mismo (segunda ley de Newton):
Donde F es la fuerza resultante que actúa sobre el cuerpo, m es la masa
del cuerpo, y a es la aceleración. La relación anterior es válida en cualquier
sistema de referencia inercial.
Aceleración media e instantánea
Cada instante, o sea en cada punto de la trayectoria, queda definido un
vector velocidad que, en general, cambia tanto en módulo como en
dirección al pasar de un punto a otro de la trayectoria. La dirección de la
velocidad cambiará debido a que la velocidad es tangente a la trayectoria
y ésta, por lo general, no es rectilínea. En la Figura se representan los
vectores velocidad correspondientes a los instantes t y t+Δt, cuando la
partícula pasa por los puntos P y Q, respectivamente. El cambio vectorial
en la velocidad de la partícula durante ese intervalo de tiempo está
indicado por Δv, en el triángulo vectorial al pie de la figura. Se define la
aceleración media de la partícula, en el intervalo de tiempo Δt, como el
cociente:
Que es un vector paralelo a Δv y dependerá de la duración del intervalo de
tiempo Δt considerado. La aceleración instantánea se la define como el
límite al que tiende el cociente incremental Δv/Δt cuando Δt→0; esto es la
derivada del vector velocidad con respecto al tiempo:
Puesto que la velocidad instantánea v a su vez es la derivada del vector
posición r respecto al tiempo, la aceleración es la derivada segunda de la
posición con respecto del tiempo:
De igual forma se puede definir la velocidad instantánea a partir de la
aceleración como:
Se puede obtener la velocidad a partir de la aceleración mediante
integración:
ACELERACIÓN CENTRÍPETA
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La aceleración centrípeta (también llamada aceleración normal) es una
magnitud relacionada con el cambio de dirección de la velocidad de una
partícula en movimiento cuando recorre una trayectoria curvilínea.
Cuando una partícula se mueve en una trayectoria curvilínea, aunque se
mueva con rapidez constante (por ejemplo el MCU), su velocidad cambia
de dirección, ya que es un vector no tangente a la trayectoria.
La aceleración centrípeta, a diferencia de la aceleración centrífuga, está
provocada por una fuerza real requerida para que cualquier observador
inercial pudiera dar cuenta de como se curva la trayectoria de una
partícula que no realiza un movimiento rectilíneo.
En coordenadas polares, la aceleración de un cuerpo puede
descomponerse en sus componentes radial y tangencial , quedando:
Donde: r y θ son las coordenadas polares de la partícula; ω es la velocidad
angular (que es igual a dθ/dt); α es la aceleración angular (que es igual a
dω/dt).
Se le llama aceleración centrípeta al término rω2 presente en la
componente radial de la aceleración ar. Dado que v = ωr, la aceleración
centrípeta también se puede escribir como:
El término 2(dr/dt)ω localizado en la componente tangencial de la
aceleración es conocido como la aceleración de Coriolis.
En el movimiento circunferencial, mientras la dirección del vector
velocidad va variando punto a punto, la aceleración centrípeta se
manifiesta como un vector con origen en el vector posición y con dirección
hacia el centro de la circunferencia.
ACELERACION CENTRIFUGA
La aceleración centrífuga es aquella que adquieren los cuerpos por causa
del "efecto fuerza centrifuga".
Antes que nada cabe aclarar que la fuerza centrífuga es una fuerza de
inercia. Como toda fuerza de inercia resulta de describir el movimiento de
una partícula o sistema de partículas desde un sistema de referencia no
inercial.
La fuerza centrífuga (F) no es una fuerza propiamente tal, sino que es
producida por la inercia de los cuerpos al moverse en torno a un eje, pues
estos tienden a seguir una trayectoria tangencial a la curva que describen.
La fuerza centrífuga aumenta con el radio del giro (r) y con la masa (m) del
cuerpo, siendo:
donde la constante k es igual al cuadrado de la velocidad angular o sea,
la aceleración centrífuga (a) debe ser igual a:
Como la velocidad angular es igual a la velocidad tangencial (v) dividida
por el radio, podemos escribir:
En un movimiento circunferencial uniforme, se cumple que la fuerza
centrífuga, es igual en módulo a la fuerza centrípeta.