La desaceleración se define como la tasa de cambio en la velocidad a medida que el cuerpo se aleja de su punto inicial. También se conoce como aceleración negativa ya que disminuye la velocidad del cuerpo a cero. Es la relación de la diferencia entre la velocidad final y la velocidad inicial con el tiempo total empleado. Se denota con el símbolo -a. Su unidad de medida es m/s 2 y la fórmula dimensional está dada por [M 0 L 1 T -2 ]. Su valor debe ser negativo ya que la velocidad del objeto está disminuyendo.
Fórmula de desaceleración
a = -u / t
Dónde,
- a es el valor de la desaceleración
- u es la velocidad inicial
- t es el tiempo total empleado
Si se da el valor de la distancia recorrida por el objeto en lugar del tiempo empleado, la fórmula está dada por
a = -u 2 / 2s
Dónde,
- u es la velocidad inicial
- s es la distancia recorrida
Derivación
La fórmula de desaceleración se obtiene usando la primera ecuación de movimiento.
Suponga que un objeto recorre una distancia d con una velocidad inicial de u y una aceleración negativa de a en un tiempo de t segundos.
Entonces, su velocidad final está dada por,
v = tu + en
Sabemos que la velocidad final en este caso es cero ya que el objeto está desacelerando. Entonces, la ecuación anterior se convierte en,
tu + en = 0
Resolviendo para a obtenemos,
en = -u
a = -u / t
De manera similar, la fórmula se puede derivar en términos de distancia y tiempo utilizando la tercera ecuación de movimiento.
v 2 – tu 2 = 2 como
Poniendo v = 0 obtenemos,
-u 2 = 2as
a = -u 2 / 2s
Esto deriva la fórmula para la desaceleración.
Ejemplos de preguntas
Pregunta 1: Calcula el valor de la desaceleración si la velocidad inicial es de 10 m/s por un tiempo de 2 s.
Solución:
Tenemos,
tu = 10
t = 2
Usando la fórmula que tenemos,
a = -u/t
= -10/2
= -5 m/s 2
Pregunta 2: Calcula el valor de la desaceleración si la velocidad inicial es de 30 m/s por un tiempo de 5 s.
Solución:
Tenemos,
tu = 30
t = 5
Usando la fórmula que tenemos,
a = -u/t
= -30/5
= -6 m/ s2
Pregunta 3: Calcula la velocidad inicial si el valor de la desaceleración es de 13 m/s 2 por un tiempo de 6 s.
Solución:
Tenemos,
a = -13
t = 6
Usando la fórmula que tenemos,
a = -u/t
=> -13 = -u/6
=> -u = -78
=> tu = 78 m/s
Pregunta 4: Calcula el tiempo que tarda si el valor de la desaceleración es de 50 m/s 2 para una velocidad inicial de 20 m/s.
Solución:
Tenemos,
a = -50
tu = 20
Usando la fórmula que tenemos,
a = -u/t
=> -50 = -20/t
=> 50 = 20/t
=> t = 20/50
=> t = 0,4 s
Pregunta 5: Calcula el valor de la desaceleración si la velocidad final es de 6 m/s para una distancia de 5 m.
Solución:
Tenemos,
tu = 6
s = 5
Usando la fórmula que tenemos,
a = -u 2 /2s
= -6 2 /10
= -36/10
= -3,6 m/ s2
Pregunta 6: Calcula la velocidad inicial si el valor de la desaceleración es de 15 m/s 2 para una distancia de 20 m.
Solución:
Tenemos,
a = -15
s = 5
Usando la fórmula que tenemos,
a = -u 2 /2s
=> -15 = -u 2/10
=> tu 2 = 150
=> u = 12,24 m/s
Pregunta 7: Calcula la distancia recorrida si el valor de la desaceleración es de 4 m/s 2 para una velocidad inicial de 30 m/s.
Solución:
Tenemos,
un = -4
tu = 30
Usando la fórmula que tenemos,
a = -u 2 /2s
=> s = -30 2 /-8
=> s = -900/-8
=> s = 112,5 m