Entonces, mientras tomaba una prueba hoy, me encontré con una pregunta intrigante, la pregunta se dividía en dos partes. Las primeras partes, que respondí con bastante facilidad, eran sobre si la energía mecánica se conserva o no en una colisión inelástica si el sistema, que consta de dos objetos, está cerrado y aislado en la tierra. Sabía que no se conservaba ya que se produce algo de calor tras la colisión perfectamente inelástica de los dos objetos. Sin embargo, la segunda parte de la pregunta es lo que me dejó incierto. La segunda parte de la pregunta preguntaba si la energía mecánica se conserva o no si el sistema es la tierra y los dos objetos chocan perfectamente inelásticamente después. No estaba seguro de la definición del término energía mecánica.
Como en este https://es.khanacademy.org/science/physics/linear-momentum/elastic-and-inelastic-collisions/a/what-are-elastic-and-inelastic-collisions , en una colisión inelástica, las partículas no recuperan su forma y tamaño completamente después de la colisión. Las partículas que chocan retienen una fracción de la energía mecánica en forma de energía potencial de deformación. Por lo tanto, la energía cinética de las partículas ya no se conserva y se convierte en otra cosa que es generalmente calor. Sin embargo, en ausencia de fuerzas externas, la ley de conservación del momento lineal sigue siendo válida.
Se dice que las colisiones son perfectamente elásticas si las partículas se mantienen juntas y se mueven con la misma velocidad. Por supuesto, aquí se conserva el momento, pero en este caso se pierde la energía cinética máxima.
Como por ejemplo, tome una bala que se atasca en un bloque que cuelga de un resorte. Cuando la bala golpea el bloque, la bala y el bloque se calientan. Esto sigue siendo una forma de energía cinética en realidad, pero ahora es el movimiento aleatorio de las moléculas. Esto no se considera energía mecánica ya que no se utiliza fácilmente con fines mecánicos.
La pérdida de energía mecánica no depende del ajuste.
La energía total se conserva en las colisiones. En colisiones elásticas, la KE combinada de los objetos que chocan permanece sin cambios por la colisión. En una colisión inelástica, parte de la energía cinética de los objetos que chocan se convierte en otras formas de energía, como sonido y calor, por lo que se reduce la EC.
La energía del sonido y del calor no se clasifica como energía mecánica, porque se disipa de manera efectiva y ya no se puede utilizar para realizar trabajo.
No estaba seguro de la definición del término energía mecánica.
La energía mecánica se define como la suma de la energía cinética y potencial de un sistema.
La segunda parte de la pregunta preguntaba si la energía mecánica se conserva o no si el sistema es la tierra y los dos objetos chocan perfectamente inelásticamente después.
Como señaló correctamente, después de la colisión inelástica, la energía cinética se transformó en energía térmica. Si considera que su sistema es la Tierra y los dos objetos que chocan (que están atascados), no hay energía que cruce el límite del sistema. Esto significa que la energía del sistema se conserva.
Sin embargo, la energía mecánica no se conserva debido a que la energía cinética no es la misma antes y después de la colisión. Este hecho implica que la energía mecánica no es la misma antes y después de la colisión (estoy trabajando con colisiones 1D para que la energía potencial sea cero antes y después de la colisión). Tenga en cuenta que KE se transformó en energía térmica, que no está incluida en la definición de energía mecánica.
nathaniel barnhill
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