¿Cuál es el significado físico del impulso?

Answer 1

Cuando estaba en la escuela, me enfrenté a un problema similar de entender el significado físico del impulso. De hecho, entender el significado físico primero ha sido mi forma de estudiar desde el principio, primero para sentir el tema y luego profundizar.

Si bien este método ayuda a concretar el aprendizaje, en algún momento puede llegar a tomar tiempo y ser frustrante también. (Me enfrenté a un problema similar con el concepto matemático de “funciones” )

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Bien llegando a la pregunta (¡perdón por los 2 párrafos inútiles!)

El significado físico del momento se refiere al impacto combinado de la masa y la velocidad. Lo entendí siguiendo los ejemplos, y espero que tú también lo entiendas.

• Si un camión grande está en reposo y usted está parado muy cerca de él. No tienes miedo ni sensación de alejarte.
• Si el camión comienza a moverse muy lentamente (digamos 0.1 m / s), definitivamente se alejará.
• Ahora, si una mosca doméstica se movía a esa velocidad, ni siquiera te importará (¡a menos que tengas algún tipo de fobia!)
• Del mismo modo, si una pequeña bala pasa cerca de ti a alta velocidad, ¡el efecto puede ser visible!

1. Ejemplo 1 – Masa grande, velocidad cero = sin impacto
2. Ejemplo 2: masa grande, velocidad pequeña = impacto alto
3. Ejemplo 3: masa pequeña, velocidad pequeña = impacto bajo
4. Ejemplo 4: masa pequeña, velocidad grande = alto impacto

Considere un caso más. Un asteroide que se acerca a la Tierra. Este es un ejemplo de gran masa y gran velocidad = super alto impacto.

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Answer 2

El momento es la capacidad de hacer que otros objetos se muevan en la dirección de su movimiento. El momento es la cantidad conservada de movimiento. Se transfiere entre objetos. Cuando chocan 2 autos chocadores, no transfieren fuerza ni energía. Transfieren el impulso.
En general, las personas se confunden entre energía e impulso. Entonces 2 diferencias principales:
* La energía se puede almacenar, el impulso no se puede. Hay energía potencial pero “no hay impulso potencial”. La energía se trata de hacer. El impulso se trata de moverse. Sin movimiento, no hay impulso. Un objeto estacionario tiene un momento cero.
* A diferencia de la energía, el momento es una cantidad vectorial. El momento tiene dirección.

Fuente: Página en coursera.org

Answer 3

Por lo que he observado, la frase “significado físico” significa cosas diferentes para diferentes personas. Asumiré que necesita una idea intuitiva basada en un “ejemplo cotidiano” con el que pueda relacionarse.

También supongo que se refiere al momento lineal como se define en la mecánica newtoniana y no al momento canónico como se define en la dinámica hamiltoniana.

Pasando a responder tu pregunta …

Digamos que tengo una vara y te golpeé con ella. Claramente, la cantidad de dolor que sientes dependerá de qué tan rápido te golpee con él, ¿verdad? Cuanto más rápido te golpee con la vara, más dolor sentirás.

¿Es la velocidad lo único que importa?

Claramente, si mi caña solo tuviera unos pocos gramos, no me dolería en absoluto. Pero si fueran 100 kg (más de diez bolas de boliche), probablemente te tomaría un tiempo recuperarte.

Entonces vimos dos cosas que influyeron en tu dolor. Masa y velocidad. ¿Se te ocurre algo más? En una situación idealizada (donde todo es rígido, etc.), eso es todo lo que importa. Nada más puede influir en tu dolor. Entonces el dolor es directamente proporcional a ambos independientemente.

¿Qué tal como una combinación? Considere una caña de 20 kg. Digamos que te estoy tirando esa vara con algo de esfuerzo. Se necesita una gran cantidad de esfuerzo para hacer girar una varilla de este tipo. ¡Pero de repente a mitad de la oscilación, la varilla se convierte milagrosamente en solo 1 kg! Ahora no necesito tanto esfuerzo para balancear esta caña, ¡pero ya he dado 20 veces ese esfuerzo! Todo este esfuerzo tiene que ir a algún lado. Resulta que la velocidad de la barra aumenta. ¡Esto significa que la varilla se balanceará 20 veces más rápido que antes!

Ahora argumentamos que si reduzco la masa, la velocidad aumenta automáticamente. Pero ya vimos anteriormente que tanto la masa como la velocidad influyen en su dolor. Lo que significa que en cualquier caso, sientes el mismo dolor. Lo que tiene sentido ¿verdad? Porque lo único que debería importar es cuánto ‘esfuerzo’ pongo en golpearte, ¿verdad? Si pongo más esfuerzo, sientes más dolor.

Bueno, ¿cómo cuantifico este esfuerzo? Lo llamaré impulso.
P = m * v
Esta ecuación captura todas las relaciones entre todas las cantidades de las que hablamos anteriormente.

Para suponer, cuanto más impulso le proporcione a la vara, más dolor sentirá.

Answer 4

Momentum te dice la “cantidad de movimiento” de un cuerpo.

Esto es lo que dijo mi maestro cuando le hice la misma pregunta.

Luego elaboró ​​con ejemplos.

Me dijo que las partículas de aire viajan a velocidades muy altas y miles de ellas golpean mis ojos cada segundo y todavía no siento nada.

Pero una partícula de arena que viaja a la misma velocidad probablemente haría un agujero en mi ojo.

Del mismo modo, una bicicleta que viaja a 10 km / h no haría mucho daño si me golpeara. Pero un camión haciendo lo mismo podría ser fatal.

Esto estableció que la masa es directamente proporcional a cuán significativo es el movimiento de algo.

La parte de velocidad era bastante obvia, por lo que omitió esos ejemplos.

Luego le pregunté por qué el impulso es diferente en diferentes marcos. Esto me parece realmente obvio ahora, pero cuando comencé a aprender mecánica era una gran pregunta.

Pensé ” cómo podría la” cantidad de movimiento “ser diferente en diferentes cuadros . La cantidad de agua en un vaso sigue siendo la misma sin importar cómo la miremos (me di cuenta de que esto no es cierto para los marcos de referencia relativistas en un momento posterior). ¿Por qué no es lo mismo con el movimiento?

Explicó cómo todo movimiento es relativo. Y explicó con un ejemplo por qué el impulso debería depender del marco de referencia.

Me dio tres escenarios.

1. Un camión viene hacia ti a 50 km / h y estás en reposo.
2. Un camión que viene hacia ti a 50 km / h y te alejas a 40 km / h.
3. Un camión viene hacia ti a 50 km / h y tú vas hacia él a 40 km / h.

Luego me preguntó: “¿ En qué caso el movimiento del camión es más significativo o tiene la ‘cantidad de movimiento’ más alta? “

Y yo estaba como “esto es tan obvio. ¿Cómo no pensé en eso? ”

Esta fue mi comprensión del impulso.

No sé mucho sobre el impulso mecánico relativista o el impulso de radiación o el impulso de un fotón, pero esto es lo que es el impulso en un sentido mecánico clásico.

Espero que esto haya ayudado.

Answer 5

Soy casi 100 kg. Supongamos que estás parado en algún lugar y yo vengo corriendo y choco contigo de frente.
¿Qué pasaría contigo y conmigo en una colisión? Si puede grabar un video en cámara lenta, comprendería muy claramente el significado físico del impulso si todavía está en condiciones de verlo después de la colisión.