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Una pelota de golf rueda por el "green" como se muestra en la animación (posición en metros y tiempo en segundos). La animación representa la vista desde arriba del movimiento de la bola. Reinicio.
¿Cuál es la dirección de la velocidad de la bola en cualquier instante de tiempo? Vea el vector velocidad para comprobar su respuesta (observe que también se dibuja una línea negra tangente a la trayectoria del objeto). La dirección del vector velocidad está determinada por una regla muy simple: es siempre tangente a la trayectoria; su sentido es el del movimiento. La "dirección del movimiento'' es básicamente la del desplazamiento del objeto durante un intervalo de tiempo muy pequeño. Como el desplazamiento dividido por este pequeño intervalo de tiempo se aproxima a la velocidad instantánea (ver la Ilustración 1.2), la velocidad instantánea debe apuntar en el sentido del movimiento. Esto se deduce también directamente de la definición de la velocidad instantánea como la derivada del vector posición respecto al tiempo.
Vayamos ahora al vector aceleración. Apunta en la dirección del cambio de velocidad habido durante cualquier pequeño intervalo de tiempo. De nuevo, esto es debido a la definición de la aceleración. De todas formas, sigue una regla muy interesante.
El vector aceleración puede desglosarse en dos componentes, una tangente a la trayectoria (llamada aceleración tangencial) y otra perpendicular a la trayectoria (llamada aceleración normal o radial). Mostrar los vectores velocidad y aceleración. La componente normal de la aceleración está relacionada con el cambio de la dirección del vector velocidad y apunta según el radio local de curvatura. Es no nula excepto cuando cambia la concavidad de la curva (inflexión) o en tramos rectilíneos. La componente tangencial de la aceleración está relacionada con el cambio en el módulo del vector velocidad. Es decir, está relacionada con el cambio de la celeridad o rapidez con que se mueve el móvil. Si el móvil está aumentando su celeridad, la aceleración tangencial apunta en el sentido de la velocidad.
Pulse aquí para mostrar el vector velocidad (azul), el vector aceleración (naranja) y sus componentes (amarilla la tangencial y roja la radial).
Ilustración creada por Aaron Titus con financiación de la National Science Foundation (Proyecto DUE-9952323) y puesta en el dominio público.