Si la fuerza = masa * aceleración, ¿por qué un objeto que viaja a una velocidad constante pero no acelera tiene fuerza cuando golpea algo?

De hecho, la velocidad de los objetos se modula cuando interactúan con otros objetos. Hay una ecuación que puede usar para calcular dicha alteración.

[matemáticas] F = \ frac {dp} {dt} = \ frac {d (mv)} {dt} [/ matemáticas]

Verá, cuando cualquier objeto colisiona con otro objeto, se transferirá una fracción del ímpetu de los objetos si lo desea. Esta transferencia es una fuerza. y luego la alteración en la velocidad de los objetos producirá aceleración.

Si esto es demasiado complejo para usted, le daré un paradigma no matemático para que pueda comprender mejor el concepto.

[math] Momentum = Mass \ times {velocity} [/ math]. [matemáticas] Fuerza = Masa \ veces {Aceleración} [/ matemáticas]. Si tiene una masa de 1 kg que se mueve inicialmente a 20 m / s siendo activada por una fuerza de 10 N, la masa de 1 kg se acelerará a 10 m / s, ¿verdad? Bueno, digamos que solo actúa durante 1 segundo. Eso significa que debe acelerar 10 m / sy terminar a 30 m / s. Su impulso inicial sería [matemáticas] 1 \ veces {20} = 20 kg \ veces {\ frac {m} {s}} [/ matemáticas]. Su momento final a 30 m / s sería [matemática] 1 \ veces {30 = 30 kg} \ veces {\ frac {m} {s}}. [/ Matemáticas] Entonces, a través de esto, puede deducir que la variación de momento ([ matemáticas] 10 kg \ veces {\ frac {m} {s}} [/ matemáticas]) es ([matemáticas] 10 kg \ veces {\ frac {m} {s} / {1s}}) [/ matemáticas] que es igual a: [matemáticas] 1 kg [/ matemáticas] [matemáticas] \ veces {\ frac {m} {s ^ 2}} [/ matemáticas], que es igual a: 10N, ¡que es igual a su fuerza original!

Si la fuerza = masa * aceleración, ¿por qué un objeto que viaja a una velocidad constante pero no acelera tiene fuerza cuando golpea algo?

Porque la velocidad cambia cuando golpea algo. Una mejor manera de ver la fuerza es la declaración original que es

[matemáticas] F = \ frac {dp} {dt} = \ frac {d (mv)} {dt} [/ matemáticas]

Cuando el objeto acaricia algo, se transfiere parte de su impulso, esto es entonces una fuerza. Como ambos objetos han cambiado de velocidad, es una aceleración.

cuando un objeto en movimiento golpea algo, desarrolla una fuerza (a partir de la reacción del golpe) y esa fuerza (de) acelera el objeto. Antes del golpe no hay fuerza sobre el objeto y, por lo tanto, el objeto se mueve a velocidad constante en línea recta, como dice la Ley de Newton: “Un objeto en movimiento tiende a permanecer en movimiento, en línea recta, a menos que un fuerza externa. ”Solo cuando se aplica la fuerza externa se produce la aceleración y es proporcional a la fuerza y ​​la masa que actúan sobre ella.

Si la fuerza = masa * aceleración, ¿por qué un objeto que viaja a una velocidad constante pero no acelera tiene fuerza cuando golpea algo?

Porque

[matemáticas] \ displaystyle \ left [\ vec {v} _f \ ne \ vec {v} _c \ right] \ Rightarrow \ left [(\ hat {a} = – \ hat {v} _c) \ wedge (| \ vec {a} | \ ne 0) \ right] [/ math]

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[math] \ LaTeX [/ math] compuesto en Formula Sheet

Como Mark dice en su respuesta y voy a reformular aquí, cuando el objeto golpea algo, hay una fuerza que ralentiza ese objeto. Esta es una aceleración.

La fuerza del impacto produce una aceleración negativa en ese objeto y la fórmula se aplicará durante ese impacto. El impacto realmente ocurrirá durante un período de tiempo pequeño y durante ese período de tiempo la fuerza actuará sobre el objeto y se aplicará la fórmula.

Esa es una pregunta interesante que responderé usando los conceptos básicos de dinámica que conozco como estudiante de secundaria.

Porque cuando golpea algo tiene que desacelerar y acelerar de nuevo.

Si luego recuerda la fórmula de energía cinética, la velocidad es ahora la protagonista.

E = 1 / 2mv ^ 2

Puede derivar eso fácilmente dado d = att / 2.

Recuerde que nuestro objeto necesita moverse para golpear, por lo que hay una distancia de aceleración, incluso si no lo parece.

Debido a que este objeto desacelerar y acelerar debe haber fuerza.

Porque cuando golpea algo, el objeto se desacelerará, lo cual es solo una aceleración negativa, por lo tanto, excede una fuerza.