Comprender el problema
* Momentum: El impulso es una medida de la masa de un objeto en movimiento. Se calcula como Velocidad de Mass (M) veces (V):P =MV.
* Conservación del impulso: En un sistema cerrado, el impulso total antes de una colisión es igual al impulso total después de la colisión.
Aplicando los conceptos
1. Momento inicial: El impulso inicial de la bola de bolos es:
p_initial =m * v =8 kg * 4 m/s =32 kg * m/s
2. Momento final: Dado que la bola de bolos rebota con la misma velocidad, su velocidad final es -4 m/s (negativa porque se mueve en la dirección opuesta). El impulso final es:
p_final =m * v =8 kg * -4 m/s =-32 kg * m/s
3. Cambio en el momento: El cambio en el momento es la diferencia entre el momento final e inicial:
ΔP =p_final - p_initial =-32 kg*m/s - 32 kg*m/s =-64 kg*m/s
Nota importante: El cambio en el momento es negativo porque la dirección de la bola de bolos cambió. La magnitud del cambio en el momento nos dice la cantidad de impulso transferido.
El papel de la primavera
La primavera es crucial para causar el cambio en el momento. Cuando la bola de bolos golpea el resorte, comprime el resorte, almacenando energía. Luego se libera esta energía almacenada, empujando la pelota hacia atrás en la dirección opuesta. La primavera esencialmente transfiere impulso a la pelota.
Resumen
*El impulso de la bola de bolos cambia de 32 kg*m/s a -32 kg*m/s, un cambio total de -64 kg*m/s.
* La primavera es responsable de este cambio en el momento. Actúa como un medio para transferir energía y causar la inversión de la dirección de la pelota.
