La mayoría de nosotros somos conscientes del concepto general de que cuanto más fuerte golpeas algo, más lejos suele viajar. (supongamos que estamos despreciando cualquier resistencia del aire y fricción que ocurra) Y de Newton, hemos obtenido la fórmula general donde la fuerza es igual a la masa por la aceleración.
La física también juega un papel importante en el deporte del golf. Y después de pensar, me he estado preguntando qué bola viajaría más lejos. Supongamos que dos golfistas golpean cada uno una pelota de golf tal que:
El golfista n.° 1 golpea la pelota con un impulsor de masa de 10,5° y golpea la pelota con una velocidad horizontal
El golfista n.° 2 golpea la pelota con un impulsor de masa de 10,5° y golpea la pelota con una velocidad horizontal
Mi pregunta es ¿qué bola viaja más horizontalmente? ¿O recorren la misma distancia horizontal? ¿O no hay suficiente información dada para decir?
He intentado averiguarlo yo mismo, pero no he tenido suerte. Siento que la aceleración está involucrada en algún lugar para vincular la fuerza con la velocidad (porque la aceleración es la derivada de la velocidad), pero no estoy seguro de si este es el enfoque correcto.
Sorprendido de ver, pero nadie ha mencionado aún la lógica del proyectil aquí.
Dado que le han dado el ángulo de proyección y la velocidad horizontal de proyección, el problema aquí se convierte en el caso clásico del movimiento de un proyectil.
Tenga en cuenta que la distancia horizontal máxima que la pelota de golf puede viajar es
=
Dónde es la velocidad horizontal con la que se proyecta, es la aceleración de la gravedad y es el seno del doble del ángulo de proyección.
En este caso, es el impulso que debe ser considerado. El impulso se define como el cambio en la cantidad de movimiento de un objeto. La pelota de golf siempre comenzará con impulso 0. Si asumimos que todo el impulso de los palos se transmite a la pelota (poco probable, pero simplifica las matemáticas), ambos reciben el mismo impulso. El impulso también es igual a la fuerza multiplicada por el intervalo de tiempo; así las bolas experimentan la misma fuerza y aceleración.
Si ignora la resistencia del aire, la masa de la pelota de golf no influye en el rango con la misma velocidad inicial, solo lo hace con la resistencia del aire.
Pero si golpeas la pelota, la energía cinética que transfieres se divide en una masa más pequeña, por lo que la velocidad de la pelota más liviana debería ser mayor si golpeas ambas pelotas de la misma manera:
Entonces, en su escenario, la bola más liviana viajará más lejos.
Además de la velocidad y el ángulo iniciales, es principalmente el efecto Magnus el que también se usa en las pistolas de airsoft para aumentar el alcance, pero esto solo funciona con la resistencia del aire.
Zlatán