Supongamos que dejamos caer una pelota de goma al suelo. La pelota choca con el piso, se detiene y, a menudo, rebota hacia una altura más baja. Estoy tratando de ver esto desde la perspectiva de la fuerza, no de la energía o el impulso.
La pelota, al tocar el suelo, se deforma, y al ser elástica, ejerce una fuerza sobre el suelo para volver a su estado original. Por lo tanto, el suelo proporciona una reacción normal mayor que el peso, lo que le da a la pelota una aceleración hacia arriba que hace que rebote hacia arriba.
Sin embargo, ¿qué comprime la pelota en primer lugar? Hay algo de tensión actuando sobre la pelota, pero ¿dónde se origina?
Me gusta pensar que la superficie inferior de la bola se detiene primero, mientras que el centro de masa sigue moviéndose debido a la inercia. Esto crea la tensión, que desacelera el centro de masa, hasta que se detiene. ¿Es esta la fuente de la tensión de compresión? No estoy seguro.
Parece haber otra explicación: cuando la pelota cae al suelo, incluso cuando la reacción coincide con el peso, la pelota tiene una velocidad hacia abajo. Por lo tanto, el suelo debe proporcionar una fuerza mayor que el peso para detener esta velocidad. Este peso comprime la bola, que trata de conservar su forma, y así aplicar una mayor fuerza sobre el suelo, lo que a su vez provoca una mayor reacción y más compresión hasta que la bola se detiene. En este punto, esta reacción total lo acelera hacia atrás, es decir, hacia arriba.
¿Son estas dos explicaciones equivalentes? Si no, ¿cuál es la explicación correcta? Desde una perspectiva puramente de fuerza, ¿dónde se origina la tensión de compresión? Si considero que la pelota es algo así como una masa sobre un resorte, eso sugiere que la primera explicación es correcta.
Creo que la segunda explicación es innecesariamente complicada, y que la primera explicación es la correcta. Es la inercia y la aceleración de la parte superior de la pelota en relación con la mitad inferior lo que crea la compresión, lo que finalmente aumenta la reacción normal y hace que la pelota rebote hacia arriba.
Es esto correcto ?
Los dos efectos que describes tienen lugar. El centro de masa de la pelota continúa moviéndose hacia abajo después de que el punto más bajo de la pelota haya tocado el suelo, lo que significa que la pelota está deformada. La fuerza de reacción sometida por el suelo es mayor que el peso de la pelota; tiene que serlo para acelerar la pelota. Deberías poder ver eso intuitivamente, ya que explica el hecho de que una pelota simplemente en reposo en el suelo no es pateada en el aire por una fuerza normal igual a su peso. La fuerza de reacción aumenta con la velocidad de incidencia de la pelota, lo que explica el hecho de que la altura del rebote de una pelota dependerá de la altura desde la que cae.
granjero
Nakshatra Gangopadhay