Mecánica clásica: cuando un objeto golpea a otro objeto, ¿qué siente cada objeto?

La ecuación completa para la segunda ley de Newton no es [matemática] F = ma [/ matemática] sino más bien [matemática] F = \ frac {\ mathrm {d} p} {\ mathrm {d} t} [/ math], que es decir, la fuerza es igual a la derivada del momento del momento.

Considere un objeto que se mueve con ímpetu constante [matemáticas] p [/ matemáticas], por ejemplo, una pelota. Golpea un objeto que está quieto, por lo que tiene un impulso cero. Suponga que el objeto que está parado todavía absorbe todo el impacto, es decir, no gana impulso; Por ejemplo, el objeto puede ser un muro.

Mientras la pared absorbe el impacto de la pelota, su impulso se desacelera de [matemática] p [/ matemática] a cero. Esto lleva una cantidad de tiempo distinta de cero. Entonces, la fuerza total que ambos objetos sentirían durante la duración del impacto (que es la misma debido a la tercera ley de Newton) sería [matemática] F (t) = \ frac {\ mathrm {d} p (t)} { \ mathrm {d} t} [/ math] donde [math] p (t) [/ math] es el impulso de la pelota en función del tiempo durante el impacto.

También decimos que durante toda la duración del golpe, ambos objetos sentirían un impulso igual a [matemática] J = \ int F \ \ mathrm {d} t = p [/ math] donde [math] p [/ math] es el impulso de la pelota justo antes de que golpee la pared.

Remotamente calificado y no más. Pero tengo algo de comprensión sobre el tema, así que aquí va.

Te estás moviendo a una velocidad constante cuando chocas con otro objeto. La colisión hace que pierdas impulso (dado que la masa es constante, pierdes velocidad) y dado que estás perdiendo impulso, se aplica una fuerza que se conoce como inercia.

Concepto erróneo n. ° 1: Técnicamente, Fuerza = / = Masa X Aceleración. Todo se reduce a esto solo en un caso especial y ese caso es una masa constante.

Corrección de # 1: Fuerza = d (mv) / dt ; d / dt denota la derivada wrt al tiempo, m es masa y v es velocidad y mv se convierte en impulso. Entonces, si la masa está cambiando pero la velocidad es constante, entonces también se aplica una fuerza. Ejemplo: propulsión de cohetes.

La fuerza neta se define por el sistema elegido.

Recuerde: la ley de acción y reacción dice, cuando no hay fuerza externa presente. La fuerza externa es una fuerza a la que no contribuye el sistema.

Explicación: Permítanos tomarlo a usted y a la Tierra como un sistema. Entonces, la fuerza ejercida por usted sobre la Tierra es igual a la fuerza ejercida por la Tierra sobre usted (gravedad) y hay un cero neto de fuerzas en el sistema. Si te tomo solo a ti como sistema, entonces la fuerza G de la Tierra sobre ti se convierte en una fuerza externa.

Volviendo: Entonces, en su pregunta, la fuerza neta es cero solo cuando se considera a sí mismo y al objeto con el que colisionó como un sistema. El objeto ejerce una fuerza sobre usted, digamos F1 y usted ejerce una fuerza sobre el objeto, digamos F2 y F1 = F2. Pero si solo eres tomado como el sistema, entonces existe una fuerza externa sobre tu F1.

Puede preguntar: ¿cómo cambia eso algo? F1 sigue siendo igual a F2. ¿Qué es este sistema sin sentido?

Respuesta: Los sistemas están definidos para estudiar el comportamiento y calcular la aceleración de la velocidad, etc. Si desea encontrar el cambio en su velocidad debido a la colisión, será tratado como un sistema. Si desea encontrar la velocidad del objeto con el que colisionó como resultado de la colisión, se tratará como un sistema.

Espero que no haya dudas hasta aquí.

En la pregunta específica que hizo, la fuerza que se siente es el cambio de velocidad en el momento del primer cuerpo (sustituya primero con el cuerpo que desea averiguar). La fuerza es siempre el cambio de velocidad en el impulso que ya he dicho.

Nota 1: Las colisiones también son elásticas y plásticas y eso cambia el comportamiento de la colisión.

Nota 2: toda la explicación está dentro de la física clásica.

PD: Comente si hay algo que no pude explicar o que me haya perdido.

Creo que está preguntando acerca de la diferencia práctica entre Momentum y Force, y su principal confusión es que si un objeto de velocidad constante (sin aceleración) lo golpea, siente una fuerza y, por lo tanto, se lesiona. ¿De dónde vino esa Fuerza cuando no hubo aceleración? ¿Derecho?

Bien, primero necesitas saber las 3 leyes de movimiento de Newton.

1) Ley de inercia: cualquier objeto en reposo o en movimiento continuará estando en reposo o en movimiento a menos que se aplique una fuerza externa.

2) Fuerza = Masa x Aceleración

3) Cada acción tiene una reacción igual y opuesta

Ahora, un automóvil que se mueve rápidamente, sin aceleración, solo una velocidad constante tiene Momentum, pero no fuerza, pero cuando golpea a una persona, la persona se lesiona y la velocidad del automóvil se reduce repentinamente. ¿Cómo es posible cuando no hubo aceleración o fuerza? La respuesta es que la fuerza NO fue aplicada por el automóvil a la persona, pero la fuerza fue aplicada por la persona al automóvil para contrarrestar el impulso. No es necesario confundirse con la forma en que la persona transportaba fuerza, porque en realidad transportaba fuerza debido a su peso (masa x aceleración gravitacional = Fuerza / Peso). Debido a esta fuerza, la velocidad del automóvil se desaceleró y, debido a la tercera ley de Newton, la persona se enfrentó a la reacción a esa fuerza debido a la cual se lesionó.

Saludos.

Cada objeto siente la misma fuerza de tamaño por la misma cantidad de tiempo.

Esta es la tercera ley de Newton. El objeto A ejerce una fuerza sobre el objeto B, por lo que el objeto B debe ejercer la misma fuerza de tamaño sobre el objeto A pero en la dirección opuesta.

El impulso de los objetos individuales es relevante. De hecho, depende del observador. Imagen que podría moverse inicialmente con el objeto A y observar, por lo que A tiene un impulso cero. Podrías mirar desde el marco del objeto B, no tiene impulso. Puede elegir un marco de referencia donde los dos objetos tengan el mismo tamaño de impulso pero en direcciones opuestas. La colisión entre los objetos es la misma, podría haber tres observadores diferentes, todos tienen opiniones diferentes sobre el impulso, pero todos son testigos de la misma colisión.

Newton 3 proporciona la respuesta.

Hay algo de una idea errónea aquí. Si hay una colisión, entonces habrá un cambio de velocidad. Eso es lo que significa una colisión. Como otros han dicho entonces [matemática] F = \ frac {\ mathrm {d} p} {\ mathrm {d} t} [/ math], pero si tu masa no cambia, puedes usar el [ matemáticas] F = ma [/ matemáticas]. La fuerza total de todo el sistema será igual a 0, ya que existe una conservación del momento, sin embargo, los dos objetos que colisionan en cualquier punto sentimos una fuerza dada por la segunda ley de Newton. Además, podemos usar diferentes métodos para estimar las fuerzas promedio si conocemos el tipo de colisión involucrada y las condiciones iniciales.

En general tenemos 3 tipos de colisiones:

  1. Colisiones elásticas donde se conserva tanto el impulso como la energía.
  2. Colisión totalmente inelástica, donde los dos objetos se unen después, como cuando disparas una bala en un bloque de madera.
  3. Cualquier cosa en el medio.

    En general, podemos asumir una “conservación casi momentánea” en situaciones cotidianas. Esto se debe a que aunque se pierde algo de energía en los alrededores, la energía se escala como la velocidad al cuadrado, mientras que el momento se escala con la velocidad linealmente. La energía se pierde por las moléculas de calentamiento, que tienen altas velocidades pero bajas masas.

Algo me dice que la premisa está mal aquí. ¿El objeto que se mueve con velocidad constante no se desacelera de v a 0 en el tiempo t, y eso significa que se ha actuado sobre una fuerza? Solo que no hay trabajo hecho.

Tonto: Bueno, estuve ausente en la última reunión de objetos íntimos, pero creo que expresan sus sentimientos muy bien, considerando que no hablan.

Sin embargo, experimentan la misma cantidad de fuerza. Una de las leyes de Newton.

¡Ay!

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