Fuerza de impacto
Me gustaría que alguien me ayudara con el tema de calcular una fuerza de impacto, por ejemplo, la fuerza de impacto de un objeto que cae en caída libre con velocidad inicial 0m/s desde 1m de altura y con una masa de 10Kg. Quisiera saber la fuerza de impacto y no la energía con la que llega al suelo, es decir quisiera saber que marcaría una báscula a la que se le deja caer una masa de 10Kg desde 1 m de altura.
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Respuesta de pbclumiere
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No puede responderse a la pregunta de forma precisa, pero vamos a diseccionar el fenómeno:
La masa llegará al suelo con una energía cinética fácilmente calculable. La fuerza del impacto es la fuerza ficticia que parará esa masa hasta velocidad cero en un tiempo dado. Las variables en juego en el momento del impacto son F=m.a, donde:
F=es lo que llamariamos fuerza del impacto.
m=masa.
a=acelaración necesaria para llegar a velocidad cero.
El problema se presenta porque esa aceleración no es determinable de forma sencilla, pues para ello deberíamos saber cuanto tiempo tarda en pararse la masa. El tiempo es cortísimo, de ahí su dificultad de medida. Eso sin contar con la inercia del dispositivo de medida de la báscula. Todas las básculas que se precien deben ser fuertemente inertes a esos golpes, pues lo que deben medir es la masa pesante, no la masa inerte.
En el fondo de todo esto hay una dificultad añadida, de orden conceptual, (es decir no solo de medís el tiempo de parada), que consiste en hablar de fuerza de impacto y energía, como unidades homogéneas, cuando son en esencia muy distintas. Se usa esta falsa equivalencia para valorar intuitivamente cuanto pesa un pasajero en el momento del impacto de su coche, al tener un accidente.
La masa llegará al suelo con una energía cinética fácilmente calculable. La fuerza del impacto es la fuerza ficticia que parará esa masa hasta velocidad cero en un tiempo dado. Las variables en juego en el momento del impacto son F=m.a, donde:
F=es lo que llamariamos fuerza del impacto.
m=masa.
a=acelaración necesaria para llegar a velocidad cero.
El problema se presenta porque esa aceleración no es determinable de forma sencilla, pues para ello deberíamos saber cuanto tiempo tarda en pararse la masa. El tiempo es cortísimo, de ahí su dificultad de medida. Eso sin contar con la inercia del dispositivo de medida de la báscula. Todas las básculas que se precien deben ser fuertemente inertes a esos golpes, pues lo que deben medir es la masa pesante, no la masa inerte.
En el fondo de todo esto hay una dificultad añadida, de orden conceptual, (es decir no solo de medís el tiempo de parada), que consiste en hablar de fuerza de impacto y energía, como unidades homogéneas, cuando son en esencia muy distintas. Se usa esta falsa equivalencia para valorar intuitivamente cuanto pesa un pasajero en el momento del impacto de su coche, al tener un accidente.
