Experimento mental de colisión

Estoy pensando en un sistema de partículas aisladas, en movimiento y en colisión en una caja sin fricción. Las colisiones eran inelásticas. Mi pregunta es:

Suponiendo que el momento total inicial del sistema no es cero. Dado que las colisiones son inelásticas, la energía cinética no se conservará (se convertirá en calor, sonido, etc.). Pero dado que el sistema aislado no experimenta ninguna fuerza externa neta, el momento no podría cambiar (Segunda Ley de Newton). Por tanto, la cantidad de movimiento total del sistema permanecerá constante. Si dejo que las partículas en el sistema choquen por un tiempo, eventualmente acumularán calor, pero de nuevo el impulso no podría cambiar. Las partículas no se detendrían hasta que la caja se sobrecaliente.

¿Cuál es el problema con el escenario y mi línea de pensamiento?

No puedes crear más energía de la que ya está en la caja. En algún momento, todas las partículas en la caja se unirán y esas partículas se moverán a la misma velocidad que la caja. El impulso permanecerá conservado y no se producirán colisiones.
¿Qué significa que el impulso se transfirió completamente a la caja misma? ¿Bien?
No... significa que la cantidad de movimiento se transfiere a la caja ya las partículas. Mientras ejecuta este experimento mental en su mente, tenga cuidado de permanecer en el mismo marco de referencia imaginario en el que comenzó.
¡Oh gracias! Se olvidó de los marcos de referencia en este escenario. Arregló las cosas de esa manera.

Respuestas (1)

En problemas de muchas partículas uno tiene que distinguir las constantes que caracterizan el movimiento del sistema como un todo (la energía, los tres componentes del momento del centro de masa y los tres componentes del momento angular), y el movimiento relativo de las partes en el sistema.

Entonces, de hecho, el movimiento relativo de las partículas eventualmente cesará y su temperatura aumentará, pero las siete integrales de movimiento (constantes) mencionadas anteriormente se conservarán (si no hay fuerzas externas).

Observación
El concepto de las partículas que convierten su energía cinética en calor es sospechoso, ya que el calor es la energía cinética del movimiento de las partículas. Así que supongo que lo que se entiende por partículas son en realidad objetos macroscópicos.