Como a borracha e outros materiais dúcteis absorvem a energia de impacto

Eu aprendi que, existem dois tipos de placas de peso no treinamento de força, placas de ferro fundido e placas de pára-choques.

As placas do pára-choques são revestidas com material de borracha, de modo que se cairem comparativamente menos danos são causados. Eu sei que isso tem algo a ver com a energia que absorve a borracha, mas não consigo entendê-la.

Se pegarmos um de cada tipo com a mesma massa e largá-lo da mesma altura (negligenciando a resistência do ar e assumindo a mesma área de contato durante o impacto), qual é a diferença entre os dois impactos?

Não há diferença na energia de recuperação, a menos que o coeficiente de restituição seja diferente. Em resumo - uma colisão perfeitamente elástica, seja com aço frio ou borracha de esponja, retornará toda a energia ao objeto que colidiu.

Pára-choques de borracha ou outros dispositivos projetados para reduzir danos ou rebote o fazem por serem inelásticos - ou a energia é usada para deformar (permanentemente) o material ou é dispersa na forma de energia aleatória (calor, ondas sônicas, etc.) ou em alguns designs são redirecionados para locais seguros. Um exemplo do último é um airbag, que responde a uma colisão (com uma pessoa ...) forçando o ar comprimido a sair de vários orifícios de saída em todas as direções.

Sua questão de reduzir a aceleração do impacto, ou em alguns textos G force. Se você tiver duas colisões elásticas com a mesma massa, mas com elasticidade diferente, uma a uma flexível.

Ambos se recuperam, reduzindo sua velocidade a zero e revertendo, mas a mais suave por um tempo mais longo e menor aceleração.

$\alpha = m\frac{ V_1 - V_2}{\delta t}$

Aceleração menor significa força menor,$F=m*\alpha$