UTNianos

Buenas gente! Tengo una consulta respecto a la impulso. Omito la notacióm vectorial para optimizar la escritura.

Si dejo caer desde lo alto de un edificio un celular, sabiendo la altura de donde cae y suma, podría calcular mediante conservación de energía (despreciando el rozamiento del aire), su velocidad de caida (Vc)

Si quiero calcular la fuerza que el celular recibe al caer al piso podría calcularla utilizando la definición de impulso I =ΣF.Δt = m.Δv (masa constante).

Entonces, si defino a esa fuerza como N (normal), Vc es la velocidad inicial o de caida que obtengo mediante la energía cinética, Vf nula ya que quiero al momento que el celular se detiene en el asfalto tendría:

(N - m.g).Δt = m.(0 - Vc)

Despejo y obtengo que,

N = - m.Vc /Δt + m.g

Igualmente considero que el valor Vc < 0, tomando como referencia que el eje positivo para arriba, quedandome que la fuerza N es siempre positiva.

Mi pregunta es, es correcto todo el planteo? Me falta alguna fuerza a la hora del impacto?

Con esta fórmula podría justificar por que si el celular cae sobre un colchon, el tiempo delta t sería mayor (por elasticidas tardaría un poco más en frenarse y tener Vf nula), y con esto la fuerza N sería menor (pero siempre mayor o igual que el peso).

Hola Celsius. Lo que planteás es un choque en definitiva. En particular un choque inelástico, porque el celular no rebota.
Si la fuerza que llamaste normal es constante durante el evento, y conocés la duración del mismo, tu planteo es correcto. La forma más general sería integrar las fuerzas aplicadas respecto del tiempo en el intervalo de interés.
De todas formas, en general no sabés la duración del choque, ni la expresión de las fuerzas. Por eso se piden la energías y los momentos.

Se puede plantear conservación del momento. Pero con la particularidad de que la segunda partícula es la Tierra. Entonces, luego del choque, el celular queda pegado a la Tierra, y la esta aumenta ligeramente su velocidad (asumiento que la Tierra está quieta antes del choque). Muy loco.

Sobre el colchón: de nuevo, y aca aún más visible, N no tiene por qué ser constante. Si lo hacés aterrizar sobre una cama elástica, podés modelarlo como un resorte. Ahí ves claramente que varía la fuerza a medida que el celular se hunde. Además de que seguramente rebote.

Todo esto me recuerda un experimento de Asics, tirando huevos desde seis metros sin romperlos: