Predicción de la dirección del movimiento después de la colisión

Supongamos dos bolas de billar de la misma masa metro moviéndose en el mismo eje X con la misma velocidad y en algún momento t = 0 chocan Ninguna otra fuerza actúa sobre las dos bolas de billar. Por tanto, la cantidad de movimiento total antes del choque debe ser igual a la fuerza de movimiento total después del choque, es decir:

PAG → i = PAG F → = 0
Pero podemos tener un impulso total cero incluso si las dos bolas se mueven en direcciones opuestas en y eje con la misma velocidad después de la colisión. Entonces se conservan tanto la cantidad de movimiento como la energía. Entonces, ¿cómo se puede predecir la dirección en la que se moverán las bolas después de la colisión? (Si se conoce la dirección de la fuerza durante la colisión, entonces se puede predecir la dirección. Pero no existe una regla general para la dirección de la fuerza cuando dos objetos chocan).

La fuerza durante la colisión pasará normalmente por el punto de contacto.
¿Hay fricción involucrada aquí? ¿Son estas bolas reales, o solo masas puntuales?
Lea esta publicación para ver una visualización del intercambio de momento cuando el movimiento no es colineal.

Respuestas (2)

En el caso ideal, las fuerzas actúan a lo largo de la línea que une los centros de las dos bolas.

¿Por qué en el caso ideal sucede esto? ¿Esto se debe a que no se supone fricción?
Las únicas fuerzas de contacto son las fuerzas normales en el punto de contacto; no actúan fuerzas de fricción (no normales).

El escenario que presenta (pelotas que no rebotan en la dirección anterior) es en realidad lo que suele suceder en la vida real. el rebote directo solo ocurre si las velocidades iniciales son colineales. En el caso de una bola en reposo, entonces el vector de velocidad de la bola en movimiento debería estar dirigido hacia el centro de la bola en reposo.

Si los vectores de velocidad no son colineales, entonces las bolas no tendrán un impacto directo y las direcciones posteriores a la colisión se rotarán desde el original. para predecir las direcciones necesitaría saber el desplazamiento de las velocidades o el ángulo entre la línea de centro a centro y las velocidades.

Y como estás hablando de billar, el giro ("inglés") de cada bola también afectará las direcciones posteriores a la colisión.

Pero en mi escenario, el impulso es cero antes y después de la colisión. En qué eje es cero no importa.
Preguntaste sobre las direcciones después de la colisión. Dije que depende de cómo los vectores de velocidad se alineen con los centros de la línea del conector de masa. Es posible que las direcciones posteriores a la colisión estén a lo largo de líneas diferentes de las anteriores a la colisión. Estoy de acuerdo en que los ejes no importan, pero sí importa el desplazamiento de las velocidades.
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