Fisica-calcolo del danno di un pugno

[sting2]

per avere un'idea di quanto possa fare male un pugno, posso usare la formula dell'energia cinetica 1/2mv^2? io pensavo di si perchè l'energia cinetica è il lavoro che devo compiere per portare il mio pugno ad avere una velocità v,quindi se do un pugno a 5m/s e il mio braccio pesa 5 kg(sto mettendo cifre a caso e potrebbero anche essere assurde)allora il mio pugno ha un'energia cinetica di 62.5 J..

leggendo in giro invece ho trovato che non si considera l'energia cinetica bensì la potenza..quindi il prodotto fv in cui f è la forza..però non mi convince appieno..qualcuno saprebbe darmi una risposta definitiva?grazie

[nico_polimi]

secondo me è esatto usare la potenza, perchè valuta la quantità di energia scambiata nell'unità di tempo..un atto motorio, come il pugno, che si svolge in un laso di tempo molto breve, dovrà perciò, per compiere lavoro, sviluppare una potenza notevole..

[sting2]

quindi il male è causato dalla rapidità con cui viene scambiata quest'energia?

[nico_polimi]

di sicuro se ti appoggiassero un pugno sulla faccia e poi spingessero, ti farebbero meno male che se ti colpissero

[sting2]

si, perchè il pugno non avrebbe velocità..però la formula P=F*V vale solo se il corpo va di velocità costante, mentre 1/2mv^2 è il lavoro che serve per portare il pugno a quella velocità( il pugno va di moto accelerato credo),conta anche il tempo che impiego a portare il pugno a quella velocità?

[frank chatain]

In efetti la velocità conta molto, infatti è espressa al quadrato.
Però deve anche avere una buona massa per "fare male".
Ma attenzione: massa e velocità sono inversamente proporzionali. La massa è indipendente, la velocità dipende dalla massa: se è troppa la velocità diminuisce notevolmente.

[nico_polimi]

penso che sia trascurabile il tempo che impieghi ad accelerare il pugno.E comunque l'energia cinetica è il lavoro compiuto dai tuoi muscoli sul braccio per portarlo alla velocità desiderata, non quello compiuto dal pugno sulla faccia

[sting2]

anche la potenza prodotta dalla forza per far muovere il pugno a velocità costante è fornita dai muscoli..però l'energia che fornisco al pugno per farlo andare a una certa velocità, viene immagazzinata dal pugno e il danno che provoca è a spese di quest'energia credo

[Cherubino]

Posto che la domanda non ha molto senso, non essendo "il danno" una grandezza fisica,
credo che un indicatore di quanto sia "efficace" un pugno o un proiettile dipende dalla quantità di moto scambiata durante l'urto, o meglio dalla quantità di moto scambiata nell'unità di tempo (che altro non è che la forza).

[sting2]

:D in effetti non sapevo come formulare bene la domanda, però non capisco come possa essere la sola forza indicativa dell'efficacia:se prendi una moneta e la butti giù da un grattacielo, può anche ammazzare chi colpisce, mentre non ammazza uno che è solo 1 o 2 metri sotto..in questo caso l'"efficacia" è diversa, mentre la forza è sempre e solo quella di gravità..

[nico_polimi]

umm..non lo so onestamente..magari cherubino lo sa, quando entra magari risponde lui che è più preparatoXD

[Cherubino]

Wait!
La forza è "la reazione vincolare del tuo corpo":
se la moneta cade, la sua quantità di moto aumenterà fino a quando colpisce il povero passante; diciamo che la moneta avrà quantità di moto di modulo p prima dell'impatto.
Cosa succede dopo? Il "corpo del passante" varia la quantità di moto della moneta da p a 0 in un tempo

[math]\Delta t[/math]

. Ovvero, la testa del passante esercita una forza approssimativamente

[math]f \sim \Delta p / \Delta t[/math]

. Ma per il terzo principio della dinamica (o analogamente, per la conservazione della quantità di moto), la moneta eserciterà la stessa forza sulla testa (oppure, trasmetterà quella quantità di moto alla testa).

La forza (o la "corrente della quantità di moto" ) deformerà la struttura del cranio.
La deformazione del cranio genera in qualche modo una corrente elettrica che giungerà al cervello che trasmetterà la sensazione di dolore.
Curiosità: tipicamente in un corpo umano, le risposte dolorose sono logaritmiche "nell'intensità della causa".

[sting2]

quindi alla fine quello ke fa male è la variazione di quantità di moto?perchè se mi dici che è la variazione di qm nell'unità di tempo alla fine ci riconduciamo sempre alla stessa forza,ovvero 9.8*massa moneta..insomma io dovrei considerare quell'urto come un urto(nel caso della moneta anelastico)e quindi applicare le leggi di conservazione di quantità di moto..quindi dato che la velocità della moneta è molto elevata, la testa del passante subisce un'accelerazione notevole ed è ciò che fa male...il mio ragionamento è giusto?

[nico_polimi]

azz ste, hai ragione, è pur sempre un urto..son proprio ignorante:asd..

[Cherubino]

sting2:
io dovrei considerare quell'urto come un urto

Eh sì, essendo un urto :lol
In ogni caso il ragionamento è abbastanza giusto.

Considera inoltre che la testa non può accelerare liberamente: la parte colpita verrà verrà ammortizzata dallo scheletro e si deformerà un po' mentre subirà l'urto.