Si una pelota choca con otra de la misma masa, la primera se detiene y la segunda adquiere la velocidad de la primera. Pero cuando una pelota choca con una pared, ¿por qué no se detiene debido a la fuerza de reacción?
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user93729
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51
Dejaré que la animación hable por sí misma.
La flecha azul muestra la fuerza sobre el objeto.
Para que este escenario se produzca es importante que la colisión sea elástica (toda la energía se conserva). He utilizado una fuerza que es proporcional a la profundidad de penetración. De esta manera las bolas sienten una fuerza que es la misma durante la desaceleración y el retroceso. En las colisiones inelásticas es posible que dos bolas se peguen después de la colisión. Imagina que dos trozos de arcilla chocan en el aire. En las colisiones inelásticas, la fuerza es menor (o nula) durante el retroceso que durante la desaceleración.
ash108
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226
Porque la fuerza de reacción es mayor.
La fuerza necesaria para hacer que un objeto alcance una determinada velocidad es la misma que la fuerza necesaria para frenarlo desde esa velocidad hasta cero en el mismo tiempo. Esta es la 2ª ley de Newton.
Por lo tanto, cuando dos iguales y móvil Cuando los objetos chocan, la fuerza (de acción) necesaria para que un objeto alcance una determinada velocidad es exactamente la misma que la fuerza (de reacción) necesaria para reducir la velocidad del objeto que choca a exactamente cero.
Cuando dos objetos no iguales chocan, esto no es necesariamente así, y por lo tanto no verás que ninguno de los objetos se detenga. En cambio, puede ver que cuando
- un objeto más ligero choca con un objeto más pesado, las fuerzas de acción/reacción entre ellos son más grande que entre objetos iguales. Y así, la fuerza de reacción que detiene al objeto más ligero es más grande de lo que se necesita para reducir la velocidad a cero con precisión. Por lo tanto, el objeto más ligero se ralentiza a cero y luego comenzar a moverse hacia atrás como si rebotara.
- Cuando un objeto choca contra una pared, se puede considerar que se trata de una colisión entre un objeto ligero y un muy pesado objeto, por lo que este efecto de rebote es mucho más fuerte (la fuerza de reacción es mucho mayor). De hecho, podría ser tan fuerte que el objeto luminoso que impacta rebota hacia atrás con la misma velocidad con la que llegó, sólo que dirigida de forma opuesta.
christianbueno.1
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86
Intenta considerar la conservación del momento. La pared no se moverá ni antes ni después de la colisión con la pelota, y suponiendo que la colisión sea elástica (sin pérdida de energía en forma de calor, sonido, etc.) entonces la suma de los momentos se conservará antes y después de la colisión y deberías encontrar que la pelota debe tener el mismo momento antes y después de la colisión. Por tanto, también debe estar en movimiento.
