Conceptos clave:
* Momentum: Una medida de la masa de un objeto en movimiento (Momentum =Mass X Velocity).
* Conservación del impulso: En un sistema cerrado (sin fuerzas externas), el impulso total antes de una colisión es igual al impulso total después de la colisión.
Escenario:
* bola pequeña (M1): Masa más pequeña, velocidad inicial (V1I)
* Bola grande (M2): Masa más grande, inicialmente en reposo (v2i =0)
Qué pasa:
1. Antes de la colisión: La bola pequeña tiene impulso (M1 * v1i). La bola grande no tiene impulso.
2. Durante la colisión:
* La pequeña bola ejerce una fuerza sobre la bola grande, lo que hace que se acelere.
* La bola grande ejerce una fuerza igual y opuesta sobre la bola pequeña, lo que hace que se desacelere.
3. Después de la colisión:
* Se conserva el momento: El impulso total del sistema (bola pequeña + bola grande) antes de la colisión será el mismo después de la colisión.
* Cambios de velocidad:
* La bola pequeña experimentará una disminución significativa en la velocidad (V1F), posiblemente incluso rebotando en la dirección opuesta.
* La bola grande ganará una velocidad más pequeña (V2F) en la dirección del impacto inicial.
Por qué las velocidades cambian de manera diferente:
* Conservación del impulso: Dado que la pelota grande tiene una masa mucho mayor, necesita una velocidad más pequeña para tener el mismo impulso que la bola pequeña.
* Transferencia de energía: Se pierde cierta energía cinética (energía de movimiento) en la colisión debido a factores como el sonido, el calor y la deformación de las bolas.
Ejemplo:
Imagine una bola de billar (pequeña) golpeando una bola de boliche (grande) en reposo. La bola de billar se recuperará casi directamente, mientras que la bola de bolos moverá una pequeña distancia.
Notas importantes:
* Este análisis asume una colisión perfectamente elástica (sin pérdida de energía). En realidad, se perderá algo de energía como calor y sonido.
* Las velocidades específicas después de la colisión dependerán de las masas de las bolas y la velocidad inicial de la bola pequeña.
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