fisicaaccelerada.cat

Continguts de física.

ACCELERACIÓ

En física es defineix l’acceleració com la relació que hi ha entre el canvi de velocitat i el temps en el qual succeeix aquest canvi (en la velocitat).Per tant, la seva formula es:

v0: Es la velocitat en l’instant inicial t0

v1: Es la velocitat en l’instant final t1

Cal recordar, que la velocitat es una quantitat vectorial igual que la velocitat. Quan es fa una divisió entre una quantitat vectorial i una quantitat escalar com ho és el temps, obtenim com a resultat un vector.

Les acceleracions dirigides cap a la dreta o cap a munt seran de signe positiu, mentre que les acceleracions dirigides cap a l’esquerra o cap a baix seran de signe negatiu, com per exemple, l’acceleració gravitacional (g), que sempre esta dirigida cap avall i es la responsable de que els cossos caiguin.

En conclusió, parlem d’un moviment accelerat quan la velocitat i l’acceleració tenen els mateixos signes. En canvi, parlem d’un moviment desaccelerat quan el comportament de l’acceleració i la velocitat com a vectors són contraris. Es molt important tenir-ho present a l’hora de treballar les equacions, ja que els signes ens informaran de quin tipus de moviment es tracta.

D’una banda, cal diferenciar dos tipus d’acceleració:

  • Acceleració mitjana: és la variació que experimenta la velocitat per unitat de temps.
  • Acceleració instantània: en prendre intervals de temps cada vegada més petits, el vector acceleració mitjana s’aproxima a t0 , aquest vector es denomina vector acceleració instantània. Per tant, es calcula com la derivada del vector velocitat respecte del temps.

D’altra banda, cal diferenciar les components intrínseques de l’acceleració:

  • Acceleració tangencial: Es la variació de la velocitat en el seu valor numèric, és a dir, en el seu mòdul.

Per exemple, un cotxe que es desplaça en línia recta i va augmentant la seva velocitat o disminuint-la, però sempre en línia recta està realitzant un moviment amb acceleració tangencial.

  • Acceleració normal o centrípeta: és la responsable dels canvis en la direcció de la velocitat i, per tant, en la trajectòria.

Per exemple, un cotxe que fa voltes al voltant d’una plaça circular està realitzant un moviment amb acceleració normal o centrípeta, ja que el cotxe va canviant de direcció en tot moment. També pot canviar el valor numèric de la velocitat (mòdul), és a dir, no sempre ha de mantenir una velocitat constant, per tant, en aquest cas, el cotxe també realitzaria un moviment amb acceleració normal o centrípeta.

R: radi de curvatura

EXERCICI: hi ha un cotxe fent voltes en una plaça de 40cm de radi i aquest cotxe té una velocitat constant de 34km/h. Quina és la seva acceleració?

Dades:

  • Sabem que el cotxe no es desplaça amb una acceleració tangencial, ja que la velocitat és constant i que per tant no hi ha canvis en el mòdul. Per tant, aplicarem la formula d’ acceleració normal o centrípeta:
  1. És important fixar-nos en que l’acceleració, segons el Sistema Internacional (S.I) s’expressa en m/s2 . En aquest cas, el radi ens el donen en “m” però la velocitat està expressada en “km/h”, per tant, el primer pas és realitzar un factor de conversió per acabar obtenint les mateixes unitats.
  • Finalment, com que ja sabem que el cotxe es desplaça a una velocitat de 9’44m/s  podem calcular l’acceleració (normal o centrípeta) aplicant la formula.

L’acceleració total és un vector que es pot considerar com la suma de dos components: una, l’acceleració centrípeta o normal i l’altra, l’acceleració tangencial.

© 2021 fisicaaccelerada.cat

Autor Anders Norén