En muchos casos, se aplica una fuerza solo a una pequeña parte de un cuerpo rígido, pero todas las partículas del cuerpo se aceleran inmediatamente. ¿Cómo las partículas sobre las que la fuerza no actúa directamente "saben" que se supone que deben acelerar? Sé que la respuesta probablemente implica la transmisión de la fuerza aplicada de alguna manera, pero agradeceré una buena explicación. Además, la aceleración de las partículas sobre las que actúa directamente la fuerza depende de la masa de todo el cuerpo y no de las masas de esas partículas en sí. ¿Por qué es este el caso?
Precisamente porque no todas las partes del cuerpo se mueven instantáneamente de acuerdo con una fuerza aplicada en un punto determinado, se producen la mayoría de los ruidos de la vida cotidiana.
La perturbación se propaga como una onda elástica a través del cuerpo como se explica aquí
Si el cuerpo solo vibrará durante una fracción de segundo, pero permanecerá en reposo, o también se moverá como un cuerpo rígido, depende de las condiciones de contorno (fuerzas de fricción estática, por ejemplo).
La causa de la vibración son las interacciones atómicas/moleculares en el sólido. En un metal, por ejemplo, la nube de electrones mantiene los núcleos en sus posiciones. Cualquier intento de aumentar o disminuir la distancia interatómica genera una fuerza restauradora como en un sistema de resorte-masa.
El efecto de vibración normalmente es solo un transitorio que se desvanece muy rápidamente por amortiguamiento, si el efecto final en el cuerpo rígido es una traslación o una rotación alrededor de uno de los ejes de inercia.
"Cuerpo rígido" es una idealización.
Los cuerpos que se aproximan bien como "rígidos" tienen una alta resistencia a la tracción, un alto módulo de elasticidad y una alta velocidad del sonido. En esta construcción, "alto" se relaciona con la escala y las fuerzas del sistema en cuestión.
En realidad, no hay cuerpos absolutamente rígidos. La aceleración se propaga por ondas acústicas con la velocidad del sonido.
Un cuerpo determinado puede considerarse tanto rígido como no rígido. Imagine una campana de iglesia: puede considerarla rígida cuando planee cómo transportarla desde el taller de campanas hasta la parte superior de la torre de la iglesia. Tienes que asumir que es bastante elástico y no rígido cuando tienes que entender cómo suena.
(Hay un experimento de práctica de física tradicional en el que golpeas dos cilindros de metal en sus bases y usas un temporizador electrónico conectado a ellos para determinar la velocidad del sonido en el metal. Los cilindros permanecen conectados entre sí durante la duración del impacto y el la duración del impacto es el tiempo que la onda acústica viaja hacia los extremos libres y regresa al lado del impacto).
anomalía quiral
Vicente
Toba
Toba
Vicente