¿Cuáles son algunos ejemplos de aceleración creciente y velocidad decreciente?
La aceleración del automóvil es cada vez mayor cuando frena repentinamente y la velocidad es cada vez menor. La fuerza de frenado es cada vez más fuerte, pero el automóvil se detiene lentamente porque la dirección de la fuerza es opuesta a la dirección de la velocidad.
El aumento de velocidad sólo puede indicar aceleración, pero la aceleración es una cantidad que indica la velocidad de transformación de velocidad. Incluso si la aceleración es pequeña, es posible que la velocidad sea cada vez más rápida. Al mismo tiempo, también es posible que la aceleración sea cada vez mayor, pero la velocidad sea cada vez menor.
Radiación de aceleración:
Radiación electromagnética
Otra aplicación importante de la aceleración es la radiación electromagnética de partículas cargadas (es decir, necesaria para el uso de teléfonos móviles y radios) fuente de señal). Mediante el estudio de las ecuaciones de Maxwell, la ley de la radiación electromagnética generada por partículas cargadas se puede resumir cualitativamente de la siguiente manera: la aceleración de las partículas cargadas genera radiación electromagnética y la intensidad de la radiación electromagnética está relacionada positivamente con la magnitud de la aceleración.
La radiación electromagnética se utiliza habitualmente en experimentos de colisión con partículas cargadas. Un ejemplo temprano y famoso de este tipo de experimento fue el experimento de Rutherford de golpear una lámina de oro con electrones, lo que condujo a una exploración en profundidad de la estructura atómica.
Este tipo de experimento se ve ampliamente en varios colisionadores de partículas grandes. Las partículas cargadas se mueven a velocidades muy altas y, después de ser impactadas, disminuyen su velocidad, se detienen o incluso rebotan. La velocidad obviamente cambia. Un cambio drástico debe haber experimentado un proceso en el que la aceleración no es cero, y debe haberse emitido radiación. La radiación así producida se denomina radiación Bremsstrahlung.
Otro ejemplo típico de radiación electromagnética producida por aceleración es el ciclotrón (radiación ciclotrón). Las partículas cargadas se mueven circularmente en el ciclotrón, acelerando una vez cada semicírculo y, al mismo tiempo, el radio de movimiento aumenta para formar una órbita en espiral y finalmente son expulsadas a una velocidad muy alta. El movimiento circular requiere una aceleración centrípeta para mantenerse. Cuando la velocidad es bastante alta, la aceleración es tan grande que se pierde demasiada energía debido a la radiación electromagnética, lo que da como resultado un límite superior a la aceleración real de las partículas por parte del ciclotrón.
Cuando la velocidad de la luz es comparable, es necesario utilizar un sincrotrón debido a efectos relativistas. La luz producida de esta manera tiene alta energía, alta polarización y se concentra en un pequeño ángulo de cono (el efecto de faro causado por el efecto relativista), por lo que es una buena fuente de luz de radiación sincrotrón para la física a gran escala.