¿Es posible cambiar instantáneamente la velocidad?

10.16.2016 – “¿Es posible cambiar instantáneamente la velocidad?”

Supongo que esto significa “Cambiar la velocidad de un objeto con masa distinta de cero en tiempo cero”. También asumo la mecánica newtoniana para la cual

[matemática] \ mathbf {F} = m \ mathbf {a} = m \ frac {d} {dt} \ mathbf {v} [/ math]

donde F , m, a , v y t son fuerza, masa, aceleración, velocidad y tiempo, respectivamente.

Para un cambio finito en v en un intervalo de tiempo cero, ay F debe ser infinito.

En el análisis clásico (cálculo), las funciones cuyo valor es infinito no se modelan. Sin embargo, es sencillo modelarlos como ‘distribuciones’, que se deben al matemático Laurent Schwarz.

En física e ingeniería simples, tales funciones pueden modelarse hablando de su integral a lo largo del tiempo (no tiene que ser tiempo, pero en esta situación sí lo es). La integral de F con respecto al tiempo se llama impulso, I. Entonces el cambio en el momento es igual al impulso.

Esto nos permite modelar colisiones de cuerpos elásticos. En el modelo F es infinito y el intervalo de tiempo es cero. Esto es lo que sucedería si los cuerpos fueran infinitamente rígidos. En realidad, por supuesto, un material como el acero es muy ‘rígido’ pero no infinitamente rígido.

Pero para tener un cambio instantáneo en la velocidad tendría que haber una fuerza infinita. es posible?

El pensamiento común en la ciencia física y la ingeniería es que la fuerza entre cuerpos finitos es siempre finita.

La respuesta convencional y aparentemente razonable a la pregunta es no, no es posible tener un cambio instantáneo en la velocidad.

La aceleración = dv / dt (cambio de velocidad con el tiempo). Si el cambio en la velocidad es una función de paso en el tiempo cero, aceleración = infinito.
Y fuerza F = ma. Para cambiar la velocidad de cualquier masa instantáneamente se requiere una fuerza infinita. Por tanto, la respuesta es no”. Esto es de acuerdo con la física clásica y ese tiempo no está cuantificado.

depende de su definición de instantáneo, ¿son estos sus ojos que le dicen que es instantáneo o algún equipo / ecuación física específica complicada?

Si solo son sus ojos, entonces sí, tome cualquier objeto que esté observando, ya sea una pelota, un palo, alguien que no le guste, comida, aire, etc., luego acelere a una velocidad específica, digamos 25 mph, y luego asegúrese de que esté funcionando directamente en una pared de ladrillos que sería un cambio bastante instantáneo según tus ojos.

Si se trata de cosas físicas complicadas, aún se puede hacer, tomar el objeto (ver arriba) y acelerarlo nuevamente a 25 mph y luego acelerarlo nuevamente incluso en la fracción más pequeña que haya cambiado instantáneamente la velocidad del objeto porque tiene que cambiar Debido a su aceleración. Una vez que juegas con la aceleración de un objeto, cambias su velocidad. La única ecuación que puedo recordar de los brumosos días de la física alevel es V = U + AT, básicamente, la velocidad inicial más un poco de tontería con la aceleración y el tiempo a través de la multiplicación le dará la velocidad final. aunque eso dice algo multiplicado por 0 = 0 si la memoria sirve, por lo que es posible que haya entendido mal, pero mi punto básico es que si cambia la aceleración de un objeto, cambiará automáticamente la velocidad. ¿es instantáneo? no porque para que ocurra la aceleración debe ocurrir el tiempo y si el tiempo no cambia, entonces la física se rompe y no ocurrirá ningún cambio porque no ha pasado el tiempo para que el cambio tenga efecto

Ahora todos se sientan y esperan a que una persona debidamente calificada me diga que me he equivocado.

Espero que esto ayude, aunque la física no es mi fuerte, ver arriba por qué eso sería

Si tiene una aceleración distinta de cero, está cambiando instantáneamente su velocidad todo el tiempo, infinitamente. Si quiere decir si es posible tener una trayectoria de velocidad discontinua [matemática] v (t) [/ matemática], no, no lo es. La pendiente de la velocidad clásica con respecto al tiempo –aceleración– debe definirse siempre, ya que es equivalente a la fuerza.

No, porque ninguna masa puede moverse más rápido que la velocidad de la luz. Cualquier objeto del mundo real tiene una longitud distinta de cero, L. Debe aplicar una fuerza a un cuerpo para cambiar su velocidad. Se necesita tiempo de L / c para que una fuerza viaje longitud L, por lo que el objeto no puede alterar por completo su velocidad hasta que hayan transcurrido los segundos de L / c. Entonces, la Relatividad Especial nos dice que nunca puede haber un cuerpo absolutamente rígido. Por lo tanto, no puede haber cambios instantáneos de velocidad.

Si la velocidad final es igual a la velocidad inicial + (aceleración x tiempo) y su “instantánea” hace que el tiempo = 0, entonces la respuesta es NO.
No importa qué valor inserte para la aceleración multiplicándolo por cero le da un resultado de cero, por lo que le queda IV + 0 = IV.

Bueno, podría ofrecer dos respuestas:

1) Sí solo si eres un ser multidimensional (más de 4 dimensiones),

2) Las funciones de paso existen en papel / teóricamente, pero no trataría de experimentar una.

La velocidad de cambio “instantáneo” sería … aceleración = (dv / dt) cuando dt se aproxima a 0 (“instantáneo”), dv / dt alcanza +/- infinito. Lo que significa REALMENTE ALTAS aceleraciones o desaceleraciones.

Cambie instantáneamente su aceleración para cambiar la velocidad.

En realidad, nada es instantáneo, es solo una cuestión de comparación e importancia tal como lo hacemos en la aproximación