¿Por qué necesitamos incluir impulso por cadena?

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Hay este párrafo en la solución de la pregunta:

Dado que la pelota A está suspendida por una cuerda inextensible, justo después de la colisión, solo puede moverse en dirección horizontal. Por lo tanto, un hilo ejerce un impulso verticalmente hacia arriba sobre la bola A. Esto significa que durante la colisión dos impulsos actúan sobre la bola A simultáneamente. Uno es la interacción impulsiva J entre las bolas y el otro es la reacción impulsiva J' del hilo.

Pero, ¿por qué necesitamos incluir impulso por hilo? ¿No podemos simplemente aplicar el concepto de conservación de la energía mecánica? Quiero decir, tiene velocidad horizontal y esta velocidad horizontal actuará como velocidad tangencial y ayudará a la pelota a completar un círculo vertical. Pero, el libro no parece entender esto, ¿o me estoy perdiendo algo?

Respuestas (2)

Si no hay impulso a través del hilo y la colisión entre A y B es elástica, entonces el resultado de la colisión no puede ser como se describe: la bola A no puede moverse horizontalmente.

Prueba :

El momento lineal debe conservarse en las direcciones x e y. Si A se mueve horizontalmente después de la colisión, entonces B también debe tener una componente horizontal de velocidad que no tenía antes. La bola A no tiene velocidad vertical después de la colisión, por lo que la componente vertical de la velocidad de B debe ser la misma después de la colisión que antes.

La velocidad total de B y, por lo tanto, su energía cinética ha aumentado, y A también tiene algo de energía cinética después de la colisión. Las bolas tienen más energía cinética después del choque que antes. Pero esto contradice la suposición de que la colisión fue elástica, es decir, que la energía cinética se conserva por la colisión.

Conclusión :

Alguna otra fuerza impulsiva debe haber proporcionado la energía cinética extra. Este impulso debe haber venido de la cuerda.

Dado que la bola (que cae) choca con la bola colgante, le dará un impulso a la bola colgante. I 1 que tendrá dos componentes, uno en la dirección vertical y otro en la dirección horizontal, por lo que la pelota tenderá a ir hacia abajo, pero como está conectada a una cuerda que es ideal, la cuerda tendrá que dar un impulso de I 2 que es igual a la componente del impulso dado por la bola (que cae) en dirección verticalpara una mejor demostración