Examinemos el caso no relativista (digamos para una velocidad por debajo de 0.01c) y supongamos que toda la energía cinética del cuerpo se convierte en calor.
Energía cinética = (1/2) (m) (v ^ 2) donde m es la masa del cuerpo y v es su velocidad antes del impacto.
Asumimos que toda esta energía se convierte en calor y produce un aumento de la temperatura del objeto, por ejemplo, t grados.
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Si el calor específico k del objeto es s, entonces el aumento de temperatura de t degres necesitará más calorías cuando s es el calor específico del objeto.
entonces mst = (1/2) (m) (v ^ 2) ————— Ecuación (1)
es decir, t = (1/2) (v ^ 2) / s
Por lo tanto, el aumento de la temperatura del objeto dependerá del cuadrado de la velocidad en el impacto.
Notas
(1) Tenga en cuenta también que si el aumento de la temperatura lleva al objeto más allá de su punto de fusión, entonces tenemos que incorporar adecuadamente ml también en la ecuación (1) anterior donde L es el calor de fusión latente del objeto, es decir, el cambio de fase desde sólido a líquido
También estaríamos viendo dos componentes “mst”: aumento de la temperatura antes de fundir y aumento de la temperatura después de la fusión (es decir, aumento de la temperatura del líquido resultante).
(2) Además, se aplican consideraciones similares si el aumento de temperatura después de la fusión supera la temperatura de ebullición del líquido resultante. Luego necesitamos incorporar otro término de ml, L aquí es el calor latente de vaporización del objeto, es decir, el cambio de fase de líquido a gas.
En tal caso, tendríamos tres componentes “mst”: aumento de la temperatura antes de la fusión, aumento de la temperatura después de la fusión (es decir, aumento de la temperatura del líquido resultante) y aumento de la temperatura después de la vaporización (es decir, aumento de la temperatura de la resultante gas).
(3) Simplemente como precaución: dadas las características de flujo libre de líquidos y gases (a diferencia de los sólidos), las notas (1) y (2) anteriores suponen escenarios relativamente poco realistas de que toda la masa m está involucrada en el cambio de fase (s ) + el aumento de temperatura posterior de la (s) nueva (s) fase (s).
