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Walter Lewin Conferencia 16 - ¿Bola que rebota en la pared?

Nunca hice Física en la universidad y lo considero un error, así que lo estoy corrigiendo ahora enseñándome a mí mismo. Para ello, he estado viendo los vídeos de las conferencias del MIT de Walter Lewin y actualmente estoy en la conferencia 16. La conferencia es sobre Colisiones Elásticas.

En esta conferencia plantea esta pregunta que te invito a ver (El enlace debería llevarle al momento correcto del vídeo, pero si no lo hace, la pregunta se plantea a los 22m52s).

Sospecho que la razón por la que la pared puede tener ese impulso pero no energía cinética es esa:

$$p = mv$$ $$KE = \frac{mv^2}{2}$$

Pero en este caso m es extremadamente grande y por lo tanto v va a ser muy muy pequeño aunque sea al cuadrado. Por lo tanto, si se tratara de una colisión completamente elástica y la pelota rebotara, el valor de "v" para la pared sería nada y las leyes de la física se mantendrían. Por lo tanto, creo que la pared tendrá una velocidad de cero en la pregunta y, por lo tanto, duplicarla es cero.

Sospecho que en realidad "v" para la pared no es del todo cero, por lo que la pared recibe una pequeña cantidad de energía cinética. Por lo tanto, tendrá que perder esa energía de alguna manera (si no, podrías seguir lanzando pelotas de tenis contra la pared hasta que explotara de energía). Mi sospecha es que las paredes la pierden en forma de vibraciones y calor. También sospecho que esa es la razón por la que los trozos de metal se tambalean un poco cuando se lanza una pelota contra ellos.

Obviamente no puedo pedir Walter Lewin si lo he entendido bien, por eso lo pregunto aquí. ¿Estoy en el camino correcto o lo entendí completamente mal? Muchas gracias por su ayuda.

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Antti Rasinen Puntos 2837

Tienes razón. Suponiendo que la pared (y de hecho toda la Tierra) sea un cuerpo perfectamente rígido, tendrá ambos momento y energía cinética después de la colisión. Y la energía cinética, expresada como masa enorme - velocidad diminuta al cuadrado será insignificante, mientras que el impulso expresado como masa enorme - velocidad diminuta no ser insignificante.

$$M \gg m, V \ll v$$

$$\frac{M V^2}{2} \ll \frac{m v^2}{2}$$

$$m v \approx M V$$

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