Imagínate dando un rápido suave patada a un pequeño bloque de madera en reposo sobre una mesa sin fricción. Empieza a moverse. Me pregunto si todos los átomos/moléculas de la madera empiece a moverse al mismo tiempo... no estoy seguro de si se necesita algún tiempo para que los átomos en el otro lado para sentir la patada. Estoy familiarizado con las leyes de newton, pero creo que newton las leyes de tratar el objeto como un punto de masa y realmente no se preocupan acerca de cómo la fuerza es percibido por los átomos/moléculas/celosía del objeto. Si es posible, estoy tratando de tener una explicación sencilla de cómo la fuerza se propaga de un lado al otro, y por qué el objeto comienza a moverse en una línea recta, en lugar de la oscilación a la izquierda y a la derecha o haciendo alguna otra cosa.
Respuestas
¿Demasiados anuncios?
Si el cuerpo es elástico y te tratan como un continuo, entonces la deformación del cuerpo se rige por la ecuación de onda, que implica que el módulo de elasticidad del material y de su densidad. Consulte el siguiente subproceso actual: la Solución de un continuum-modelo mecánico En el final, donde lo saque el objeto de iniciar una compresión de la onda que viaja a través del objeto a la velocidad del sonido en el material. Detrás del frente de onda, el material es comprimido y viaja a una velocidad finita. Por delante del frente de onda, el objeto es todavía inmóvil, y que viaja con velocidad cero. La tensión de compresión detrás del frente de onda es igual a la velocidad dividida por la velocidad del sonido en el material.
Los átomos están unidos en un sólido está en equilibrio perfecto entre la repulsión y la atracción de las fuerzas - un poco más lejos, y se tiró hacia atrás; un poco más cerca, y ellos se empuje hacia atrás. Esta fuerza electromagnética entre los átomos se propaga a la velocidad de la luz.
Es el objeto perfectamente rígida, entonces la única demora en la transferencia de la fuerza de la partícula a partícula viene de estas inter-atómico fuerzas electromagnéticas. Las partículas en el otro lado sienten la presión a la velocidad de la luz.
Es el objeto elástico (o deformable), entonces la energía es absorbida en todo. La fuerza es entonces no se transmite plenamente, pero se atenúa y se desaceleró a lo largo del camino (está en el "pasado" de partículas que se mueven más que de transmisión sexual). La fuerza se transmite todavía entre partículas a la velocidad de la luz, pero las partículas pueden moverse a velocidades mucho menores antes de chocar con el de línea recta con el prójimo.
- Una estructura elástica es, por ejemplo, una banda de goma donde acurrucado cadenas de moléculas se estiran como si fueran resortes, que permite que todo el material para alargar - la fuerza es "pasado", en el estiramiento de estas cadenas.
- Una estructura deformable como una suave almohada podría tener grandes vacíos entre las partículas. La fuerza es de nuevo "gastado" en partículas que se mueven a su alrededor, en este caso reorganizarlas de forma permanente.
Es cierto que en los sólidos, los átomos y moléculas de la superficie que se aglutinan en una mecánica cuántica estado que depende de los campos electromagnéticos y los intercambios. Ciertamente, esto pone un límite a la velocidad de la señal puede viajar en un sólido. En los metales, donde los electrones son compartidos por toda la red, la señal de que un electrón se ha eliminado viaja con la velocidad de la luz a través del metal.
Pero en una red estable de las configuraciones de los átomos, conectado con electromagnética springs,un átomo sólo pueden vibrar en su sitio de ubicación de alrededor de un centro, y la transferencia de la energía vibratoria.
Esto ha sido estudiado el uso de los fonones
En física, un fonón es un colectivo de excitación en un periódico, elástica, la disposición de los átomos o moléculas de la materia condensada, como los sólidos y algunos líquidos. A menudo designado un quasiparticle,1 representa un estado excitado en la mecánica cuántica la cuantificación de los modos de vibraciones de estructuras elásticas de partículas que interactúan.
También en este enlace se puede leer en los fonones.
Un fonón es un modo cuantizado de las vibraciones que se producen en un rígido red cristalina, tales como la atómica de la celosía de un sólido. El estudio de los fonones es una parte importante de la física del estado sólido, debido a que los fonones juegan un papel importante en muchas de las propiedades físicas de los sólidos, tales como la conductividad térmica y la conductividad eléctrica. En particular, las propiedades de larga longitud de onda fonones da lugar a un sonido en los sólidos, de ahí el nombre de fonones. En el aislamiento de los sólidos, los fonones son también el principal mecanismo por el cual la conducción de calor se lleva a cabo.
Como regla general , el impulso/kick en un objeto sólido viajará a través de su entramado en la velocidad del sonido en sólidos .
Me gustaría pedirle que tratar esto como un comentario, como no tengo el representante de comentar, y su pregunta como una tarea como la pregunta, así que no voy a contestar directamente
Mira la estructura cristalina de cualquier objeto sólido. Imaginar los enlaces químicos son, en efecto, pequeños manantiales. ¿Qué sucede cuando usted empuje en uno de los lados?
Mira el péndulo de Newton de movimiento en YouTube. También, para los líquidos y los sólidos, lo que sucede a lo largo del tiempo, cuando la presión.
Con este tipo de preguntas, me parece mejor que imaginar lo que está sucediendo realmente en ralentizado movimiento, como una bala disparada a través de una manzana.
