Doy por sentado que cuando decimos que algo se conserva se entiende ' en su integridad total'.
La energía está representada por un escalar J y se conserva en colisión elástica.
El impulso es el producto de un número (de Kg) por la velocidad que es un vector y, por lo tanto, tiene una dirección: . (En movimiento circular decimos que la velocidad es constante pero la velocidad cambia constantemente).
En una colisión elástica si una bola A (m = 1) con v = p = +8 en el eje x (E = 32) golpea una bola B en reposo (M =3), B procederá (p = 4 *3 = +12, E = 24) y A rebotará en la dirección opuesta (p = v = -4, E = 8). Concluimos que: +12 -4 = +8, se conserva la cantidad de movimiento (y también la energía: E = 8 + 24 = 32 J)
Si se lanza una pelota perfectamente elástica contra una pared, se conserva la energía J, el valor de la velocidad no cambia, pero la dirección del vector se invierte.
Pregunto: ¿el impulso de lo que se conserva? si es la cantidad de movimiento del sistema esto no es cierto en el primer caso, si es la cantidad de movimiento de las bolas individuales esto no es cierto en el segundo caso.
El lenguaje de la ciencia debe ser preciso, espero que no considere esto como una sutileza, pero pregunto: ¿existe una definición general de ' conservado ' válida para todos los casos? ¿Por qué una interpretación amplia/permisiva del principio en el caso del impulso? O, lo más probable, ¿dónde me equivoqué?
EDITAR :
Esto significa que la pared contiene un momento de 2mv (para masa m y velocidad v). Pero tenga en cuenta que dado que la masa de la pared es increíble en comparación con la pelota, ¡la velocidad es notablemente imperceptible!
Si la cantidad de movimiento de la pared fuera de 2 mv, la energía de la pelota que rebota debería ser imperceptiblemente menor pero aún menor: y la Energía de la pelota no se conservaría. Eso significa que no es posible un choque elástico perfecto contra un cuerpo fijo, en el sentido de que ningún cuerpo puede tener un CoR = 1. ¿no?
La cantidad de movimiento se conserva en magnitud y dirección. Entonces, para analizar cualquier situación de conservación de la cantidad de movimiento, siempre debe comenzar con
En cuanto a la bola y la pared, tiene razón en que el impulso no se conserva si solo mira la bola . Si considera que el sistema incluye la pared, entonces se mantiene la conservación del momento. Esto significa que la pared contiene un impulso de (para masa y velocidad ). ¡Pero tenga en cuenta que dado que la masa de la pared es increíble en comparación con la pelota, la velocidad es notablemente imperceptible !
Lo que se conserva es la cantidad de movimiento de todo el sistema . La razón fundamental de esto es que las leyes de la física son las mismas en todo el espacio. Este argumento a favor de la conservación del impulso se llama Teorema de Noether .
Entonces, ¿dónde te equivocaste en tu ejemplo original? Bueno, asumiste que la pared era completamente rígida. En realidad eso no es realmente cierto. Los ladrillos en la pared retrocederán muy levemente cuando la pelota los golpee. ¡Debido a que la pared es mucho más masiva que la bola, este pequeño retroceso de los ladrillos tiene suficiente velocidad para garantizar que se conserve el impulso general (tanto en magnitud como en dirección)!
Una colisión elástica significa que la energía cinética general de todo el sistema antes y después de la colisión es la misma.
Entonces, la pelota puede rebotar en la pared y la pared puede retroceder de tal manera que tenga una colisión elástica.
El físico creó el momento como la propiedad del sistema que se conserva si sobre el sistema actúan sólo fuerzas internas. Una fuerza se define interna en el sistema si, la fuerza misma y su reacción se aplican sobre el sistema.
De la hipótesis anterior se puede demostrar que la cantidad de movimiento se define como
El último ejemplo es el más fácil, de hecho cuando la primera bola toca la segunda, A aplica una fuerza a B, por el tercer principio de movimiento, B aplica una fuerza a A, entonces, si consideras el sistema de una sola bola, el momento no se conserva porque la reacción a la fuerza no se aplica en el sistema, pero si consideras que las dos bolas son tu sistema, el impulso se conserva de hecho, la acción y la reacción pertenecen al sistema.
Si se lanza una pelota a la pared, para conservar el impulso tienes que decidir cuál es tu sistema. Elegir solo la pelota no funcionará (el impulso es un vector, cambia de dirección y tú cambias el vector). Si eliges la pelota y la pared, la pared debe poder moverse libremente: una situación posible sería una pared flotando en el espacio, golpeada por la pelota, comenzará a moverse. Pero dado que la pared está anclada a la casa y la casa al suelo, habrá fuerzas que actúen sobre ellas, por lo que cada fuerza debe ser interna para conservar su impulso. Prácticamente tienes que considerar toda la tierra como tu sistema.
safkan
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