¿Despreciamos la gravedad para conservar el impulso de los cuerpos que chocan?

¿Por qué chocan dos cuerpos? ¿Cuáles son los factores a considerar para la colisión?

Depende de las velocidades de los cuerpos que chocan si no tienen una velocidad suficiente, realizarán un movimiento de proyectil y caerán sin chocar debido a la presencia de la gravedad.

Decimos que la cantidad de movimiento siempre se conserva cuando la masa es constante y cuando las fuerzas externas netas que actúan sobre los objetos que chocan son cero.

Cuando las colisiones ocurren en el aire, ¿despreciamos la gravedad para conservar el impulso? ¿Por qué hacemos esto? ¿Por qué no se tiene en cuenta el efecto de la gravedad?

Respuestas (4)

El cambio de cantidad de movimiento debido a una fuerza aplicada está dado por el impulso de la interacción. Esto es cierto para cualquier objeto en cualquier interacción:

j = F Δ t
Durante un problema típico de colisión, ambos F y Δ t son pequeños en comparación con la fuerza de colisión y la duración de la colisión. Por lo tanto, el impulso debido a la gravedad puede despreciarse.

Por lo general, se supone que la colisión tiene lugar durante un período de tiempo pequeño. Si eso es cierto, podemos ignorar el efecto de la aceleración debido a la gravedad, ya que no tiene tiempo para cambiar las velocidades, y la conservación del impulso es válida para los dos cuerpos.

Si la colisión no es rápida, la conservación de la cantidad de movimiento sigue siendo válida, pero tendrías que incluir la cantidad de movimiento de la Tierra.

¿Qué quiere decir exactamente con 'incluido el impulso de la Tierra'? ¿Significa que el cambio en la cantidad de movimiento causado por la gravedad ya que el tiempo necesario para que se produzca la colisión es enorme? ¿Estoy en lo correcto?
@Curiosity Sí, así es, digamos que la colisión tomó 0.1 segundos y el movimiento de ambos objetos cambió debido a la acción de la gravedad durante ese tiempo. Para ver que se conserva la cantidad de movimiento, también tendríamos que calcular el cambio en la cantidad de movimiento de la Tierra durante ese tiempo. Sin embargo, como se mencionó, generalmente se ignora ya que las colisiones suelen ser rápidas.

Nos aproximamos a que una colisión ocurre instantáneamente, por lo que no hay tiempo para que la gravedad (o cualquier otra cosa además de la colisión) cambie el momento de cualquiera de los cuerpos.

Incluso si la colisión no es instantánea (por ejemplo, si chocan dos Beanie Babies), la gravedad no puede tener ningún efecto ya que actúa en cada parte de cada cuerpo de la misma manera. No tienen forma de "detectar" la fuerza de la gravedad, hasta que golpean el suelo. Todos los detectores de fuerza tienen que comparar la aceleración de dos partes diferentes del detector, y la gravedad afecta a ambas partes por igual. Esta es en realidad la base de la teoría de la relatividad de Einstein.

Tienes razón. La cantidad de movimiento no se conserva a lo largo de una dirección en la que se aplica una fuerza externa. Aunque las fuerzas impulsivas que ocurren en una colisión son enormes en comparación con la fuerza debida a la gravedad (peso). Entonces, el peso es despreciable, por lo tanto, puede calcular las velocidades usando la conservación del impulso. Y no importa cuando la colisión ocurre horizontalmente, porque en ese momento la fuerza debida a la gravedad es perpendicular a la colisión. Entonces puedes usar fácilmente la teoría de la conservación del momento.

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