Interpretación gráfica

La representación gráfica de la aceleración a lo largo del tiempo se puede derivar a través del gráfico de la posición de un objeto a lo largo del tiempo.

En física, la aceleración es la velocidad a la que la velocidad de un cuerpo cambia con el tiempo. Es una cantidad vectorial con magnitud y dirección. La aceleración va acompañada de una fuerza, como se describe en la Segunda Ley de Newton; la fuerza, como vector, es el producto de la masa del objeto que se está acelerando y la aceleración (vector), o \text{F}=\text{ma}. La unidad de aceleración del SI es el metro por segundo cuadrado: \displaystyle \frac {\text{m}} {\text {s}^2}

La aceleración es un vector que apunta en la misma dirección que el cambio de velocidad, aunque no siempre puede estar en la dirección del movimiento. Por ejemplo, cuando un objeto se ralentiza o desacelera, su aceleración está en la dirección opuesta a su movimiento.

El movimiento de un objeto se puede representar gráficamente trazando la posición de un objeto a lo largo del tiempo. Este gráfico de distancia y tiempo se puede usar para crear otro gráfico que muestre los cambios en la velocidad a lo largo del tiempo. Debido a que la aceleración es velocidad en \displaystyle \frac{\text{m}}{\text{s}} dividido por el tiempo en s, podemos derivar un gráfico de aceleración a partir de un gráfico de la velocidad o posición de un objeto.

es un gráfico de la posición de un objeto a lo largo del tiempo. Este gráfico es similar al movimiento de un automóvil. Al principio, la posición del objeto cambia lentamente a medida que gana velocidad. En el centro, la velocidad es constante y la posición cambia a una velocidad constante. A medida que se ralentiza hacia el final, la posición cambia más lentamente. A partir de este gráfico, podemos derivar un gráfico de velocidad vs tiempo.

Posición vs Tiempo Gráfica: Observe que la posición del objeto cambia lentamente al principio del viaje, y luego más y más rápido acelera. Su posición cambia más lentamente a medida que se ralentiza al final del viaje. En medio del viaje, mientras la velocidad permanece constante, la posición cambia a una velocidad constante.

Esto muestra la velocidad del objeto a lo largo del tiempo. La velocidad del objeto aumenta al principio a medida que se acelera al principio, y luego permanece constante en el medio antes de que se ralentice hacia el final. Observe que este gráfico es una representación de la pendiente del gráfico de posición vs tiempo anterior. A partir de este gráfico, podemos derivar un gráfico de aceleración vs tiempo.

Velocidad frente al tiempo: La velocidad del objeto aumenta a medida que se acelera al comienzo del viaje. Sigue siendo el mismo en medio del viaje (donde no hay aceleración). Disminuye a medida que el objeto se desacelera al final del viaje.

Para hacer esto, también trazaríamos la pendiente del gráfico velocidad vs tiempo. En este gráfico, la aceleración es constante en las tres etapas de movimiento diferentes. Como señalamos anteriormente, el objeto está aumentando la velocidad y cambiando de posición lentamente al principio. El gráfico de aceleración muestra que el objeto estaba aumentando a una aceleración constante positiva durante este tiempo. En el centro, cuando el objeto estaba cambiando de posición a una velocidad constante, la aceleración era 0. Esto se debe a que el objeto ya no cambia su velocidad y se mueve a una velocidad constante. Hacia el final del movimiento, el objeto se ralentiza. Esto se representa como un valor negativo en el gráfico de aceleración. Tenga en cuenta que en este ejemplo, el movimiento del objeto sigue siendo hacia adelante (positivo), pero como se está desacelerando, la aceleración es negativa.

Gráfico de aceleración vs Tiempo: El objeto tiene aceleración positiva a medida que se acelera al comienzo del viaje. No tiene aceleración, ya que viaja a velocidad constante en medio del viaje. Su aceleración es negativa a medida que se ralentiza al final del viaje.