¿La colisión de bolas de billar en el vacío es elástica o inelástica?

Cuando dos bolas de billar chocan en situación normal (en la tierra) escuchamos el sonido debido a su impacto. Esta es una prueba suficiente de que la colisión es de naturaleza inelástica debido a la pérdida de energía en forma de sonido. Pero supongamos que la misma colisión ocurriera en el espacio, entonces no podremos escuchar el sonido debido a la colisión ya que no hay un medio para que el sonido se propague. Entonces, ¿podemos decir en este caso que la colisión es elástica ya que no se disipa energía? (Suponemos que las bolas no se deforman durante la colisión)

Suponga que tiene una superficie calentándola, y luego está cubierta por un aislamiento perfecto, ¿eso significa que la energía se desvanece, NO, también el sonido se produce pero no se propaga, pero la vibración sigue ahí y, por lo tanto, la energía se pierde en forma? del sonido ya sea que haya un medio o un vacío, de hecho la amplitud será mayor mientras no haya oposición de un medio.

Respuestas (2)

El sonido que escuchas proviene de la deformación de la pelota, aunque sea muy pequeña. Vacío o no, no importa aquí.

Estrictamente hablando, no hay colisiones elásticas en el mundo macroscópico, una parte de la energía siempre se convierte en energía interna de átomos/moléculas, es decir, se disipa. Pero si esa parte es insignificante en comparación con la energía total de las bolas, puede suponer que la colisión es elástica.

No creo que la deformación de la pelota provoque que se produzca sonido. Podría deberse a que el aire se comprimió durante la colisión @ MariusM

La dinámica de una colisión es muy compleja, pero cuando se trata de predecir lo que sucederá después de una colisión, se realizan simplificaciones (suposiciones) para permitir que se realice el análisis.
A menudo, esto conduce a un resultado que es lo suficientemente preciso y un ejemplo de "dinámica de bola de billar".
En tal colisión, se supone que el tiempo durante el cual se produce la colisión es mucho menor que la escala de tiempo para el movimiento completo de las bolas de billar, las colisiones son elásticas, es decir, se conserva la energía cinética, lo que en su ejemplo significa que la pérdida de energía debida a la producción de ondas sonoras es mucho menor que la energía cinética total del sistema de bolas de billar, etc.

El sonido de una colisión de bolas de billar proviene de la compresión del aire entre las bolas de billar y las bolas de billar en realidad vibran debido al pulso de compresión producido como resultado de la colisión que pasa a través de ellas.
Estos pulsos hacen que las superficies de las bolas de billar se muevan, lo que a su vez hace que se mueva el aire alrededor de las bolas de billar.
También en su paso a través de las bolas de billar, los pulsos de compresión hacen que los átomos de las bolas de billar vibren más con el efecto de que la temperatura de las bolas de billar aumenta, es decir, hay un cambio de parte de la energía cinética de las bolas de billar en calor.
Nuevamente se asume que esta conversión es muy pequeña: la colisión es elástica.

Sin aire alrededor de las bolas de billar, no se producen ondas de sonido, por lo que la aproximación a la colisión es ligeramente mejor.

Para ilustrar la naturaleza compleja de una colisión, no pude encontrar un video en cámara superlenta de una colisión de una bola de billar, así que mire lo que sucede cuando una bola de golf golpea una placa de acero .

ingrese la descripción de la imagen aquí

La cantidad de energía cinética de traslación que pierde la pelota de golf debido a las vibraciones de la pelota de golf (y la placa de acero) se puede encontrar midiendo la velocidad de la pelota de golf antes y después de la colisión, aunque después de la colisión identificando dónde está el centro de la pelota de golf. Puede ser un poco difícil.

Entonces, en el vacío, ¿la colisión será perfectamente elástica?
No, la colisión no sería perfectamente elástica porque, aunque no habría pérdida de energía sonora hacia el mundo exterior, aún habría deformación de las bolas de billar y alguna pérdida debido a esos pulsos de compresión que se mueven a través de las bolas de billar. ¿Quizás se perdería un poco menos de energía cinética?
@Farcher ¿No se calentaría una cantidad igual de KE (por pequeña que sea) causada por una deformación repentina? Pero entonces, ¿no habría calentamiento en caso de una colisión perfectamente elástica?
En una colisión perfectamente elástica no se pierde energía cinética y por lo tanto no hay calentamiento, no se produce sonido y no hay deformación permanente de los enlaces entre los átomos.
@ManishSahu ¿Has oído histéresis elástica ? Los procesos desde la deformación hasta la restitución hacen perder energía.
@NgChungTak Yours es un punto excelente, especialmente porque las pelotas de golf contienen compuestos de caucho que tienen un gran bucle de histéresis.
¿La colisión de bolas de billar en el vacío es elástica o inelástica?
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v