¿Cuál es la ciencia detrás de por qué duele más que te arrojen un peso de 5 libras que un animal de peluche de 5 libras?

Todo se puede resumir en una ecuación.
F • T = ΔP
Fuerza • tiempo de impacto = cambio en el momento

Puede reorganizar la fórmula para aislar la fuerza (más fuerza = más dolor)
F = ΔP / T

El cambio en el momento (ΔP) es igual a m (vf-vi) donde m es masa y vf y vi son iguales a la velocidad final y la velocidad inicial.

Entonces reescribiendo la ecuación que obtenemos
F = m (vf-vi) / T

Entonces, digamos que arrojamos el peso y el animal de peluche a 10 millas por hora; el peso es de cinco libras y el animal de peluche es una libra.
Para ambos objetos, el vi es 10 y el vf es 0. Cuando conectamos todo, obtenemos:
Fuerza de peso = 5 (0-10) / T = -50 / T
Fuerza del animal de peluche = 1 (0-10) T = -10 / T

¿Ahora qué hacer con la T? El tiempo de impacto es menor para el peso porque es mucho más firme que el animal de peluche. En cuanto al animal de peluche, el tiempo de impacto es mucho mayor, porque es blandito. Entonces, digamos que nuestro hipotético tiempo de impacto para el peso fue de 0.1 segundos y para el animal de peluche fue de 1 segundo. Conectemos estos tiempos a nuestra fórmula.
Fuerza de peso = -50 / (0.1) = -500
Fuerza del animal de peluche = -10/1 = -10

Como el valor negativo solo indica la dirección de una fuerza, está claro que la fuerza del peso es mucho mayor.

Un animal de peluche se deformará cuando te golpee. Esta deformación le quita energía al impacto.

Un peso no se deforma con el impacto y, por lo tanto, toda la energía del impacto se transfiere a usted.

Por lo tanto, un peso de 5 libras arrojado sobre usted duele más que un animal de peluche de 5 libras.

Concentración de fuerza. Este ha sido el principio científico de las herramientas y armas para el milenio. Tome la diferencia entre golpear algo con un bate de béisbol y una espada con exactamente la misma fuerza. El bate de béisbol extiende esa fuerza sobre un área de varias pulgadas cuadradas, mientras que la espada concentra esa fuerza en un borde muy delgado para que la presión por área (PSI o Pascales) sea incrementalmente más alta.

Un peso de cinco libras sería mucho más pequeño que un juguete de peluche de cinco libras, por lo que la fuerza (del lanzamiento) se concentra en un área mucho más pequeña.

Mire la respuesta de Shrinidhee Shevade para lidiar con la deformación del objeto que también afectaría la fórmula de presión.

Suponiendo que te quedes quieto.
El peso sólido se desacelerará más rápidamente cuando golpee, lo que equivale a más dolor.
Algo suave se desacelerará más lentamente.

Probablemente puedas poner más fuerza detrás del peso, y todo el peso se condensará en una parte más pequeña del cuerpo cuando golpee (como si un lecho de uñas está bien pero duele una o dos).

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