Choque De Fisica

LOS CHOQUES O COLISIONES

Las colisiones o choques son procesos en los cuales partículas o cuerpos entran durante un determinado tiempo Δt – en interacción de magnitud tal, que pueden despreciarse, sólo durante dicho Δt, los efectos de otras fuerzas o, en algunos casos, de momentos de fuerzas originadas en cuerpos ajenos al sistema de partículas constituído por los cuerpos que chocan. En general, es casi imposible conocer o medir la fuerzas (y Los momentos de fuerzas) entre los cuerpos que colisionan y su evolución temporal, por lo cual es menester recurrir a teoremas de conservación, comparando la situación “antes” y “después” del choque para poder estudiarlo.

Las manifestaciones de la conservación de cantidad de movimiento son más claras en el estudio de choques dentro de un sistema aislado de cuerpos. Se dice que el sistema es aislado, cuando no actúan fuerzas externas sobre ninguna de sus partes. Las leyes que describen las colisiones fueron formuladas por John Wallis, Christopher Wren y Christian Huygens, en 1668.

Cuando dos objetos realizan una colisión, entre dichos objetos se producen fuerzas recíprocas de interacción y se dice que los objetos constituyen un sistema físico. Por otra parte, si las únicas fuerzas que intervienen son las fuerzas recíprocas se dice que el sistema está aislado.

Un choque físico o mecánico es percibido por una repentina aceleración o desaceleración causada normalmente por un impacto, por ejemplo, de una gota de agua, aunque también una explosión causa choque; cualquier tipo de contacto directo entre dos cuerpos provoca un choque. Lo que mayormente lo caracteriza es la duración del contacto que, generalmente, es muy corta y es entonces cuando se transmite la mayor cantidad de energía entre los cuerpos.

Un choque suele medirse con un acelerómetro. Esto describe un choque de pulso, como una parcela de aceleración en función del tiempo. La aceleración se puede tomar en unidades de metro por segundo al cuadrado. A menudo, por conveniencia, la magnitud de un choque se mide como un múltiplo de la aceleración de la (gravedad), g, que tiene un valor de 9,80665 m.s-2 a nivel del mar. Así, un choque de "20g" es equivalente a aproximadamente 196 m/s2. Un choque puede ser caracterizado por la aceleración máxima, la duración y la forma del pulso de choque (la mitad seno, triangular, etc.)

CANTIDAD DE MOVIMIENTO

La cantidad de movimiento de un particular de masa “m” que se mueve con una velocidad “v” es definido como el producto de la masa y la velocidad. La cantidad de movimiento es un vector porque iguala el producto de una cantidad escalar m y una cantidad vectorial “v”. Su dirección y sentido está a lo largo de “v”. Su unidad es el kg/ms. La cantidad de movimiento total del sistema es igual a la sumatoria de la cantidad de movimiento de cada una de las partículas.

FUERZA "G" O FUERZA DE GRAVEDAD

No son una medida de fuerza sino una medida intuitiva de aceleración. Está basada en la aceleración que produciría la gravedad terrestre en un objeto cualquiera en condiciones ideales (sin atmósfera u otro rozamiento). Una aceleración de 1G es generalmente considerado como igual a la gravedad estándar, que es de 9.80665 metros por segundo cuadrado (m/s2).1

La fuerza G para un objeto es de 0G en cualquier ambiente sin gravedad, como una caída libre o un satélite orbitando la Tierra y de 1G a cualquier objeto estacionario en la superficie de la Tierra al nivel del mar. Aparte de esto, las fuerzas G pueden ser mayores a 1, como en una montaña rusa, en una centrifugadora o en un cohete. La medición de las fuerzas G se hace por medio de un acelerómetro.

Fuerzas G verticales: En los aviones, las fuerzas G normalmente están orientadas hacia los pies, haciendo que llegue menos sangre al cerebro; causando principalmente problemas de visión y al cerebro. Además causa la casi inmovilidad de las extremidades, ya que deben soportar casi 1000 veces su peso. Mientras que las fuerzas G aumentan, puede ocurrir un brownout o un grayout, donde la visión pierde exactitud. Si las fuerzas G aumentan aparecerá la visión de túnel. Si siguen en aumento, se perderá la visión, pero se mantendrá la consciencia. Este punto es llamado "blacking out". Pasado este punto, se llegará a la pérdida de conciencia, conocido como G-LOC (LOC por pérdida de la conciencia en inglés). Mientras que la tolerancia varía, una persona normal puede resistir 5G (49 m/s2) antes del G-LOC, pero con trajes antigravedad y técnicas de tensado de músculos, ambos actuando para devolver la sangre al cerebro, los pilotos modernos pueden soportar hasta 9G (88 m/s2) mantenidos (por un periodo) o más (entrenamiento para altas G).

Fuerzas G horizontales: El cuerpo humano está mejor capacitado para resistir fuerzas G horizontales que verticales. Generalmente cuando la aceleración es hacia delante, por lo que la fuerza empuja al cuerpo hacia atrás (coloquialmente "los ojos hacia dentro"3 ), habiendo una mejor tolerancia que cuando es en la dirección contraria ("los ojos hacia afuera"), debido a que los vasos sanguíneos son más sensibles en esa dirección.

FUERZA DE LOS CHOQUES

La fuerza de choque, es como en los deportesde escalar, la fuerza que la cuerda transmite al escalador en el momento en que se detiene una caída.

A medida que el escalador asciende acumula un potencial de caída cada vez mayor. Al ocurrir una caída, esa energía potencial se convierte en energía cinética. Las técnicas de escalada (aseguramiento) y el equipo de seguridad (cuerdas, mosquetones, etc.) que se utilizan buscan disminuir el efecto de esta caída sobre el escalador. El alargamiento de la cuerda, el roce entre la cuerda y los seguros, o el propio compañero que brinda seguro, sirven para absorber parte de la energía cinética de la caída.

Aquella porción de energía que no pueda disiparse, será absorbida por el escalador mismo y es lo que se denomina fuerza de choque. La magnitud de esa energía va a depender del peso del escalador, del factor de caída (la fuerza de la caída o factor de caída determina la dureza o gravedad de una caída) y de las características de la cuerda, las que permitirán absorber mayor o menor cantidad de energía.

ENERGIA CINETICA

La energía total del sistema respecto a un sistema de referencia inercial (tierra) es igual a la energía asociada al centro de masas más la energía cinética relativa al movimiento del centro de masas o energía cinética del sistema respecto al centro de masas.

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