¿Por qué una pelota de rebote para siempre?

Question

En pocas palabras: Hacer bolas de rebote mantener rebotando para siempre? Si no, qué tiene que ver más con la energía de la velocidad?

Learner.org: Energía

Si la energía se conserva, ¿por qué pelotas de rebote, péndulos, y otros sistemas cíclicos, finalmente, dejar de moverse? La energía no desaparece, sino que se transfiere a los alrededores, donde no está disponible para mantener el ciclo. El resultado es que la mayoría de los objetos que se mueven en ciclos, finalmente, se mueven menos y menos y, finalmente, detener.

Pero eso no tendría sentido matemático: aunque el límite converge a cero, no totalmente nunca acercarse a ella. Hacer las leyes matemáticas se descomponen en el micro nivel físico tanto como lo hacen en la relatividad general? ¿La bola de mantener rebotando arriba y abajo pero llegar a cierta altura en el espacio $\epsilon > 0$?

Answer 1

Cada ecuación simple utilizamos para modelar un sistema que se basa en supuestos, y estos supuestos a menudo dejan de ser exactos después de una cierta cantidad de tiempo. Dada la intuición puede haber desarrollado a partir de las versiones simples de péndulos, bolas de rebote, etc., es natural que se puede pensar que se iba para siempre. Realmente, tenemos que considerar lo que realmente sucede en estos sistemas y por cuánto tiempo, nuestras suposiciones son válidas.

El péndulo es más fácil. Un perfecto péndulo oscilará para siempre. ¿Qué es lo que hace que un péndulo no perfecto? La fricción puede venir desde el aire a su alrededor y el eje se mueve. También, la oscilación del péndulo tira su pivote de lado a lado, la transferencia de un poco de energía en el sistema se cuelga. Cada uno de estos efectos puede ser caracterizado, pero que requiere de ciertos supuestos. Vamos a preocuparse por la fricción. Fricción cinética es la fuerza de rozamiento entre dos superficies móviles. Si las superficies no se mueven más, las superficies se "fijan" un poco más y no te rindas tan fácilmente. Si se mueve lentamente, lo suficiente, sin embargo, usted puede conseguir un poco de ambos. Esto es lo que hace de violonchelos de sonido, bisagras chirrían, y los neumáticos chillan. Fricción estática va a matar a su péndulo.

Como para el rebote de la pelota, ¿qué es lo que hace que rebote? Cuando la pelota golpea el suelo, se deforma y se asiente en su lugar, el lanzamiento de la misma en el aire. Pero la pelota no devuelve toda la energía; algunos de ondas alrededor de la pelota mientras está en el aire. Mira este video para un gran ejemplo de eso. Finalmente, el impacto será suficiente para deformar la pelota un poco, pero el 'volviendo' no será suficiente para lanzar en el aire. Incluso más probable, el balón le golpeó en el momento en que sus vibraciones y su movimiento cancelar, como cuando usted salta en un trampolín a la derecha después de que alguien a su lado y le roban su salto. La física es todo acerca de hacer cosas complejas bastante simple de entender, pero al final sólo queremos entender lo suficiente como para que podamos hacerlos complejos de nuevo.

Buena pregunta, Jossie.

Answer 2

Sólo una adición a la otra buena respuesta: mientras que la disipación reduce la amplitud no es la causa de la ruptura del modelo subyacente. Incluso con la disipación de que usted podría tener, en teoría, una reducción de amplitud de oscilación.

Pero podemos responder a la segunda parte de la pregunta "Hacer las leyes matemáticas se descomponen en el micro nivel físico tanto como lo hacen en general de la relatividad?" fácilmente:

Sí, el modelo matemático se basa en la física Newtoniana. A menor y de menor amplitud que los efectos cuánticos dominar y un enfoque completamente diferente es necesario. La amplitud de oscilación puede ser descrito por el principio de Heisenberg y nunca va a ser exactamente cero.