El movimiento uniforme es uno de los más sencillos. Pocos objetos se mueven a velocidad constante; la mayoría lo hace a velocidad variable. Algunos objetos pueden alcanzar una gran velocidad en mucho menos tiempo. Por ejemplo, tanto un tren bala como un coche de carreras pueden alcanzar una velocidad de 300 km/h, pero el coche de carreras tarda sólo unos segundos y el tren tarda varios minutos. Obviamente, los conceptos de desplazamiento y velocidad no bastan para describir bien el movimiento del objeto. El nuevo concepto físico que queremos definir es la aceleración: el cambio de velocidad dividido por el intervalo de tiempo.
Δv representa el cambio de velocidad; Δt representa el intervalo de tiempo. La unidad internacional de aceleración es metros por segundo al cuadrado(m/s²).
La aceleración mide la rapidez con la que un objeto cambia de velocidad. Es un vector con magnitud y dirección. Su dirección es la misma que la dirección del cambio de velocidad en un intervalo de tiempo dado.
Aceleración media
De forma similar a la velocidad, la aceleración varía continuamente en la mayoría de los casos. Si Δt es finito, la aceleración calculada mediante la fórmula anterior es el valor medio a lo largo del intervalo Δt. No representa la aceleración en un instante.
Aceleración instantánea
Si queremos describir el movimiento de un objeto con mayor precisión, necesitamos conocer la aceleración en cada instante. Si Δt es muy pequeño, la aceleración media se aproximará a la aceleración instantánea. Cuando Δt tiende a cero, la aceleración media se convierte en la aceleración instantánea.
Relación entre la aceleración y la velocidad
1. La dirección de la aceleración es paralela a la velocidad.
El objeto se mueve en línea recta. Si la dirección de la velocidad es la misma que la de la aceleración, el objeto acelera. Si la dirección de la velocidad es opuesta a la de la aceleración, el objeto decelera. Si el movimiento de desaceleración dura mucho tiempo, la velocidad pasará a ser cero. Entonces el objeto acelera con velocidad inicial cero. Ahora su dirección de velocidad es la misma que la dirección de aceleración, pero opuesta a la dirección de velocidad original.
2. La dirección de la aceleración es perpendicular a la velocidad.
La magnitud de la velocidad del objeto sigue siendo la misma, pero la dirección cambia.
3. La dirección de la aceleración no es paralela a la velocidad y tampoco es perpendicular.
Puedes descomponer la aceleración en dos componentes, una paralela a la velocidad y otra perpendicular a ella. Ya se ha explicado cómo afectan estas dos aceleraciones al movimiento. En este caso, cambian tanto la magnitud como la dirección de la velocidad.