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¿Por qué se expresa la aceleración en m/s/s?

Soy estudiante de filosofía (lamentablemente, no sé cálculo ni mucha física). El año pasado pasé algún tiempo aprendiendo cómo funcionan, potencia, velocidad, velocidad, energía, fuerza y aceleración se relacionan. Pero nunca pude encajar mi comprensión de la aceleración en mi comprensión del mundo. Creo que mi mayor desafío fue entender cómo se puede tener (m/s)/s. Es decir, la parte 'por segundo por segundo' no tiene sentido para mí y cómo eso representa un aumento en la velocidad. ¿Expresa, cada segundo una cosa viaja X metros/segundo más rápido? Esa es mi mejor conjetura, pero veo muchos problemas con esa conjetura, así que supongo que es incorrecta.

En pocas palabras, ¿por qué se expresa la aceleración como (m/s)/s? ¿Cómo se relaciona esa expresión (si es que lo hace) con la noción cotidiana de aceleración?

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Nikhil Chelliah Puntos 3463

¿Se expresa, cada segundo una cosa viaja X metros/segundo más rápido?

Esencialmente, sí. Te está diciendo que la velocidad está aumentando a una tasa de X metros/segundo por segundo.
Por supuesto, la tasa puede aumentar o disminuir, incluso después de solo 0.4 segundos. Así que X es la tasa en este momento.

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Claudia Puntos 6

Newton afirmó que un objeto en reposo permanecerá en reposo, y uno en movimiento permanecerá en movimiento (el concepto de inercia). Para cambiar esto se requiere fuerza. Aplicar fuerza resultará en un cambio de velocidad (velocidad con dirección) durante el intervalo de tiempo dado en el que se aplica la fuerza. Esto es aceleración.

Uno puede acelerar en cualquier dirección, aunque desde nuestras experiencias personales conduciendo, generalmente pensamos en acelerar en la dirección hacia la que apunta nuestro coche. Sin embargo, cambiar de dirección es una aceleración. Por lo tanto, también lo es cambiar la velocidad sin cambiar de dirección.

Puedes percibir estas fuerzas cuando aplicas los frenos en tu coche, o cuando giras tu coche hacia una calle lateral sin detenerte.

Ayuda considerar la fuerza que está generando el cambio de velocidad al pensar en la aceleración. Tiene sentido que la aceleración comience cuando se aplica la fuerza y termine cuando se retira la fuerza. Ese se convierte en el intervalo de tiempo durante el cual la velocidad cambia.

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Mark Rovetta Puntos 2721

Las unidades de velocidad es $\mathrm{m/s}$. La tasa de cambio de velocidad (velocidad/tiempo) es $\mathrm{(m/s)/s = m/(s \cdot s)}$, justo lo que llamamos aceleración. Entonces, si aumento mi velocidad de $50$ a $60\: \mathrm{m/s}$ en 10 segundos, mi aceleración ha sido de $1\: \mathrm{m/(s \cdot s)}$.

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Chris Puntos 11

Dimensiones: tenemos una unidad para la longitud L, una para el tiempo T y algunas pocas más. Ahora la velocidad tiene "dimensiones" L/T, podrías, por ejemplo, elegir medir la velocidad en unidades de millas por minuto, ya que la milla tiene dimensión de longitud L y el minuto tiene dimensiones de tiempo T.

Ahora nos preguntamos cómo cambia la velocidad en el tiempo. Es decir, por unidad de tiempo T, en cualquier unidad que elijas para el tiempo. Y la palabra "por T" es sinónimo de la operación matemática "1/T". Por lo tanto, las palabras "velocidad por tiempo" deberían traducirse como "velocidad 1/T". El objeto que acabo de escribir está muy cerca de la definición de aceleración. ¿Cuál es la dimensión de este objeto? Bueno, como acordamos anteriormente, la velocidad tiene dimensiones de L/T, por lo tanto esperamos que el objeto tenga la dimensión $L/T\cdot 1/T$, es decir, $$\frac{L}{T^2}. $$ La última fórmula se obtiene mediante una simple aritmética.

Ahora elijamos algunas unidades para las dimensiones: por ejemplo, podemos elegir medir la longitud en metros m y el tiempo en segundos s, por lo tanto la velocidad tendría unidades de m/s y la aceleración unidades de m/s/s.

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Guill Puntos 832

Creo que la pregunta se deriva de la comprensión "cotidiana" de "aceleración". Para una persona no familiarizada con la física, la aceleración implica un aumento en la velocidad, y la deceleración, una disminución en la velocidad. Además, la dependencia del cambio de velocidad en el tiempo es difusa, ignorada o no importante.

En física, aprendemos que la aceleración (positiva o negativa) es el cambio en la velocidad en una cantidad/duración determinada de tiempo. Por lo tanto, si nos concentramos en las unidades utilizadas para medir estos componentes, tenemos: velocidad, en metros por segundo; y tiempo, en segundos. Por lo tanto, las unidades de aceleración son: (metros por segundo), (por segundo), que matemáticamente se escribe como (m/s)(/s).

Para reiterar, si la velocidad de un objeto cambia (sube o baja), este cambio obviamente ocurre en un intervalo de tiempo, y esto se define como aceleración. ¡Las unidades de medida son una consecuencia de esta definición!

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