Página 57 - Libro de Física de Tercero de Bachillerato
Leyes de Newton
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Recuerda que la variación de velocidad es la diferencia entre la velocidad final y la inicial (Δv = vf − vi).
Piensa en qué caso la pelota termina moviéndose más distinto a como venía: ¿cuando solo se frena un poco (cartulina) o cuando se detiene y rebota cambiando de dirección (pared)? Esa situación tendrá el mayor Δv.
1. Análisis
En ambas situaciones la pelota de golf tiene la misma masa y llega con la misma velocidad a la cartulina (situación A) o a la pared (situación B). Lo que cambia es cómo se modifica su velocidad al chocar.
2. Resolución
En la situación A (cartulina), la fuerza que ejerce la cartulina es pequeña y el tiempo de contacto es grande. La pelota probablemente solo se frena un poco y continúa avanzando: su velocidad disminuye pero no llega a hacerse cero ni a invertirse por completo.
En la situación B (pared rígida), el tiempo de contacto es muy corto y la fuerza es grande. La pelota casi se detiene y rebota en sentido contrario. Eso significa que su velocidad cambia desde un valor positivo (hacia la pared) hasta un valor negativo (de regreso), por lo que el cambio total de velocidad es mucho mayor.
3. Conclusión
La mayor variación de velocidad ocurre en la situación B, cuando la pelota choca contra la pared, porque allí la pelota se detiene y cambia de sentido, produciendo un cambio de velocidad más grande.
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4. Leo el siguiente problema y realizo las actividades a continuación:
Si se lanza una pelota de golf contra una cartulina (situación A) o contra una pared (situación B) con la misma velocidad ($$v$$) y masa ($$m$$), la diferencia en los resultados es notoria. Esto se debe a que, en el choque de la pelota de golf contra la cartulina, se observa una fuerza pequeña y el tiempo de contacto entre los cuerpos es considerable; mientras que, al golpear la pared, el contacto entre los cuerpos provoca una fuerza considerable en un intervalo de tiempo pequeño.
[Ilustración: comparación lanzamiento de pelota contra cartulina (Situación A) y contra pared (Situación B); etiquetas $$mv$$ y $$ft$$]
A partir de la situación presentada, respondo las siguientes preguntas y justifico mi respuesta.
- ¿En cuál de los dos escenarios existe una mayor variación de velocidad?