Si en una colisión elástica conozco todos los valores iniciales y la masa de cada objeto permanece constante durante toda la colisión (pero diferentes entre sí), ¿cómo puedo determinar sus vectores de velocidad final cuando el ángulo de incidencia también es una variable?
He intentado descomponer los vectores y he determinado que para colisiones perpendiculares funcionará la siguiente fórmula:
¿Funcionará esto también para ángulos variables?
En general, no hay solución para las velocidades de salida de las partículas. Necesita 6 componentes (tres componentes de velocidades para cada partícula) pero solo tiene 4 ecuaciones (tres componentes de la conservación del momento, uno de la conservación de la energía). Faltan 2 ecuaciones.
Para resolver este problema, debe definir qué sucede microscópicamente durante la colisión. Por ejemplo, puede usar un potencial conocido para la interacción entre las dos partículas y derivar las trayectorias.
Esta ecuación funciona pero para aquellas componentes de velocidades en la dirección de contacto de dos cuerpos, es decir, en la dirección de las fuerzas que ejercen entre sí, en la dirección perpendicular a la fuerza, las velocidades no cambiarán.
Para una colisión elástica de dos partículas, la dirección del cambio de velocidad de ambas partículas será igual a la normal del punto de contacto, si el centro de masas de ambas partículas y el punto de contacto se encuentran en una línea y las partículas son no gira/no tiene fricción. De lo contrario, también tendría que lidiar con cambios en la rotación.
Pero esto a menudo dependerá de la forma de las partículas. Si desea saber qué sucedería después de una colisión elástica de dos partículas circulares/esféricas (con distribución de masa uniforme, por lo que el centro de masa está ubicado en el medio de la partícula), podría usar esto, ya que el centro de masas de dos partículas y el punto de contacto siempre estarán en una línea.
ProfRob
bekim bacaj