si usted toma una pelota y darle un giro con el eje de aproximadamente perpendicular al suelo, a continuación, la dirección a la que gira dará marcha atrás después de la bota. Tengo ideas, pero no estoy completamente seguro de por qué.
Respuesta
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Para tratar este problema en 2D, supongamos un cilindro con una perfecta superficie rugosa, de densidad uniforme y perfecta elasticidad. Además, supongamos que está girando con una velocidad inicial $\omega$ (suponga que el eje sea paralelo a la superficie de impacto) y se deja caer sin velocidad horizontal.
Tras el impacto, habrá un intervalo de tiempo $\Delta t$ durante el cual el punto de contacto no se puede mover (a causa de la perfección de superficie rugosa), pero dado que la bola tiene un primer momento angular necesitamos alguna manera de resolver esta contradicción.
Debido a la limitada de la elasticidad y de la densidad, la información que el cilindro se ha puesto en contacto con la superficie viaja a través de la botella de la velocidad finita: en otras palabras, habrá partes del cilindro que se mueve después de que el impacto inicial, debido a que la onda elástica todavía no ha alcanzado todo el camino a través del cilindro. Trato de ilustrar que aquí:
Después de que la pelota hace contacto en el punto P, a una expansión de la región deja de moverse: esto es indicado con la "zona gris" en el tercer diagrama, y la región marcada E corresponde a la extensión, mientras que la región marcada C corresponde a la compresión. De esta manera, la rotación de energía elástica almacenada en el balón durante el impacto.
Una vez que el gris de la región alcanza la parte superior de la pelota, cada parte de la pelota "sabe" sobre el impacto y se ha alcanzado la máxima compresión (por supuesto, la parte superior de la bola continúa moviéndose hacia abajo hasta este momento).
Ahora que la pelota ha dejado de moverse, sólo hay fuerzas elásticas que empujar el balón lejos de la superficie - y todas estas fuerzas elásticas están todavía allí. Dado que la bola se haya detenido por completo de rotación en este punto, el momento angular es cero; pero sigue siendo una fuerza horizontal en el punto P como la pelota comienza a "descansar". Esto quiere decir que el momento angular impartida por la superficie será mayor que el inicial impulso angular y el giro a la inversa.
