Fuerza a aceleración: el mismo empuje sobre otra masa
Qué hace este cálculo
Divide una fuerza entre la masa sobre la que actúa, que es la segunda ley de Newton despejada: a = F ÷ m. Tres mil newtons sobre un coche de una tonelada producen 3 m/s²; esos mismos tres mil newtons sobre un coche de dos toneladas producen 1,5. La fuerza no ha cambiado en absoluto, solo la cantidad de materia que tiene que mover, y ahí está todo el contenido de la relación, que escrita de forma compacta es F = m·a.
Por qué un vehículo más pesado es más lento con el mismo motor
Un motor entrega aproximadamente una fuerza fija para un acelerador dado, así que lo que el conductor percibe como aceleración es esa fuerza dividida entre lo que pese el vehículo en ese momento. Cargar el coche con cuatro pasajeros y su equipaje cambia el denominador y deja intacto el numerador, y de ahí que un coche a plena carga acelere bastante más despacio que ese mismo coche vacío, y que la diferencia se note mucho más en un motor pequeño que en uno grande.
Newtons a m/s² para una masa de un kilogramo
Cada fila divide la fuerza entre un kilogramo, así que los números de abajo son la fuerza por unidad de masa. Para cualquier otra masa, divide el valor de la fila entre esa masa en kilogramos; el conversor interactivo de arriba lo hace directamente y su campo de masa admite gramos y toneladas.
| Newton (N) | Metro por segundo al cuadrado (m/s²) |
|---|---|
| 1 | 1 |
| 10 | 10 |
| 100 | 100 |
| 500 | 500 |
| 1000 | 1000 |
| 10000 | 10000 |
Aceleración no es lo mismo que velocidad
La aceleración mide con qué rapidez cambia la velocidad, no cuánto vale. Una fuerza de un newton sobre un kilogramo produce una aceleración de un metro por segundo al cuadrado, que tras diez segundos de aplicación constante significa una velocidad de diez metros por segundo, pero la aceleración fue de uno durante todo el trayecto. La distinción importa al comparar vehículos: un coche con mucha velocidad punta puede tener una aceleración modesta, y un coche ligero con un motor pequeño puede llegar rápido a sesenta y luego quedarse sin marchas.
Cómo leer el segundo al cuadrado
La unidad es metros por segundo y por segundo: cada segundo, la velocidad crece esos metros por segundo. Se escribe con el cuadrado porque el segundo aparece dos veces, una en la velocidad de arriba y otra en el tiempo de abajo. Si esa notación era lo que se atravesaba, el número en sí es simplemente cuánto más rápido se mueve el objeto un segundo después.
Preguntas frecuentes
¿Cómo obtengo la aceleración a partir de una fuerza?
Divide la fuerza en newtons entre la masa en kilogramos. Una fuerza de 3 000 N sobre 1 000 kg da 3 m/s², lo que significa que el objeto gana tres metros por segundo de velocidad por cada segundo que la fuerza sigue actuando.
¿Qué le pasa a la aceleración si la masa se duplica?
Se reduce a la mitad. La relación es inversamente proporcional, así que duplicar el denominador con la fuerza constante divide el resultado entre dos. Esa es la aritmética que hay detrás de la sensación de pesadez de un vehículo muy cargado.
¿Es un g lo mismo que un metro por segundo al cuadrado?
No: una gravedad estándar son 9,80665 m/s², unas diez veces más. El selector de unidades de aceleración ofrece la gravedad estándar como opción propia para que las comparaciones con la caída libre no haya que convertirlas a mano.
¿Puede ser negativa la aceleración?
En física sí: frenar es simplemente una aceleración que se opone al sentido de la marcha. Esta herramienta pide un módulo, así que admite solo valores positivos e informa de cuánto cambia la velocidad, y la dirección te la deja a ti.
¿Por qué cambia el resultado al cambiar la unidad de masa?
Porque la masa es el divisor. Dos kilogramos y dos gramos están separados por tres órdenes de magnitud, así que la misma fuerza produce aceleraciones muy distintas. El selector convierte tu entrada a kilogramos antes de dividir, de modo que la unidad que elijas es una comodidad y no una decisión aritmética.