Una vez escuché un acrónimo de los mejores consejos de física que he recibido: Keep It Simple, Stupid (KISS). En física, generalmente estamos tratando con un sistema que es, en realidad, muy complejo. Por ejemplo, let & amp; apos; s considera uno de los sistemas físicos más fáciles de analizar: lanzar una pelota.
Modelo idealizado de lanzar una pelota de tenis
Lanzas una pelota de tenis al aire y vuelve, y quieres analizar su movimiento. Qué complejo es esto?
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La pelota es & amp; apos; t perfectamente redonda, para empezar; tiene esas cosas borrosas extrañas. ¿Cómo afecta eso a su movimiento?? Que ventoso es? ¿Le diste un pequeño giro a la pelota cuando la lanzaste?? Casi seguro. Todas estas cosas pueden tener un impacto en el movimiento de la pelota por el aire.
Y esos son los obvios! A medida que aumenta, su peso en realidad cambia ligeramente, en función de su distancia desde el centro de la Tierra. Y la Tierra está girando, por lo que tal vez eso tenga algo que ver con el movimiento relativo de la pelota. Si el Sol y los Apos están fuera, entonces hay una luz que golpea la pelota, lo que puede tener repercusiones energéticas. Tanto el Sol como la Luna tienen efectos gravitacionales en la pelota de tenis, por lo que deben tenerse en cuenta? ¿Qué hay de Venus??
Rápidamente vemos esto en espiral fuera de control. Hay demasiado en el mundo para que yo descubra cómo me impacta todo lanzar la pelota de tenis? Que podemos hacer?
Uso en física
En física, un modelo (o modelo idealizado ) es una versión simplificada del sistema físico que elimina los aspectos innecesarios de la situación.
Una cosa de la que no nos preocupamos es el tamaño físico del objeto, ni realmente la estructura de los apostadores. En el ejemplo de la pelota de tenis, lo tratamos como un simple objeto puntual e ignoramos la confusión. A menos que sea algo que nos interese específicamente, nosotros y amp; apos; también ignoraremos el hecho de que está girando. La resistencia del aire se ignora con frecuencia, al igual que el viento. Las influencias de gravedad del Sol, la Luna y otros cuerpos celestes son ignoradas, al igual que el impacto de la luz en la superficie de la pelota.
Una vez que se eliminan todas estas distracciones innecesarias, puede comenzar a centrarse en las cualidades exactas de la situación que usted y otros están interesados en examinar. Analizar el movimiento de una pelota de tenis, generalmente serían los desplazamientos, las velocidades y las fuerzas de gravedad involucradas.
Uso del cuidado con modelos idealizados
Lo más importante al trabajar con un modelo idealizado es asegurarse de que las cosas que usted y amp; apos; re despojan sean cosas que no son necesarias para su análisis . Las características que son necesarias estarán determinadas por la hipótesis que usted y amp; apos; re están considerando.& amp; amp; nbsp;
Si usted y amp; apos; están estudiando el momento angular, el giro de un objeto es esencial; Si usted y amp; apos; están estudiando cinemática bidimensional, puede ignorarlo. Si usted y amp; apos; están lanzando una pelota de tenis desde un avión a gran altitud, es posible que desee tener en cuenta la resistencia al viento, para ver si la pelota golpea una velocidad terminal y deja de acelerar. Alternativamente, es posible que desee analizar la variabilidad de la gravedad en tal situación, dependiendo del nivel de precisión que necesite.
Al crear un modelo idealizado, asegúrese de que las cosas que usted y amp; apos; re eliminan sean rasgos que realmente desea eliminar de su modelo. Ignorar descuidadamente un elemento importante es & amp; apos; t un modelo; es un error.
Editado por Anne Marie Helmenstine, Ph.D .
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