Si tienes dos bolas en el espacio exterior, cada una va a 50 mph y se golpean entre sí. ¿Cuál es la velocidad de cada uno después de rebotar?

Depende de las bolas. Si pueden disipar una deformación mecánica, parte de la energía se convierte en calor y rebotarán a velocidades más bajas. OTOH, si cuando se deforman, no disipan ninguna energía, rebotarán con la misma velocidad. Los físicos llaman a esta última colisión “elástica” (nada que ver con las gomas). Las bolas de billar son casi elásticas. Si tiene una mesa de aire (utilizada en air hockey), puede probarla usted mismo; No es necesario ir al espacio exterior. Si tiene discos magnéticos que se repelen entre sí, puede tener una colisión perfectamente elástica.

La respuesta del Sr. Li es la más completa. Lo parafrasearé simplemente:

Suponiendo que las dos bolas son idénticas, si son perfectamente elásticas, entonces cada bola rebotará a 50 MPH en exactamente la dirección opuesta de su enfoque. Si son perfectamente inelásticos, entonces cada uno se detendrá (velocidad = 0) en el punto de contacto. Todas las demás soluciones caen dentro de este rango y dependen de la elasticidad de las bolas.

Depende de si tienen las mismas masas o masas diferentes, y si la colisión es elástica, inelástica o algo intermedio.

Después de una colisión elástica entre dos bolas idénticas, ambas irán a la misma velocidad con la que entraron.

Después de una colisión inelástica entre dos bolas idénticas, ambas estarán en reposo.

Si las bolas tienen masas diferentes, se vuelve más complicado. Tienes que resolver sus velocidades usando la conservación general del momento.

Como otros ya han respondido, la velocidad puede estar entre 50 mph y cero, según las condiciones precisas del proceso.

De hecho, dependiendo del significado preciso de “ir a 50 mph”, también pueden tener una velocidad MÁS ALTA.

Es decir, si están, digamos, a una milla de distancia y van a 50 mph, se golpearán entre sí a una velocidad más alta y (si la colisión es perfectamente elástica) se recuperarán con esto mismo, porque mientras tanto habrán convertido su potencial gravitacional en energía cinética.

(OK, solo un poco de charla tonta, de verdad)

Depende de qué tan elástica sea la colisión. Por ejemplo, si las bolas son pegajosas, pueden bloquearse entre sí.

En también depende de la dirección. Si se acercaron desde direcciones opuestas, las velocidades resultantes pueden ser cero si la colisión es 100% inelástica. Si van casi en la misma dirección, y solo tocan los lados a medida que su camino se acerca, casi no habrá cambios en la velocidad y pequeños cambios en la dirección. La velocidad Y la dirección son velocidad. La velocidad no es suficiente. Necesitas saber la velocidad.

También depende de la masa de las bolas. Si una bola es la tierra y la otra es un pequeño meteorito, entonces la tierra continuará a la misma velocidad (casi) y la velocidad del meteorito será la misma.

Ni siquiera puede responder la pregunta a menos que conozca no solo la velocidad, sino también la dirección. También necesitarías saber la elasticidad de las bolas. También necesitas la masa de cada bola. Entonces la información dada no es suficiente.

en general, sabes que la masa y el impulso se conservan. Sabes que cierto porcentaje de energía permanece cinético.

Conservación de momento:

m1 * v1 + m2 * v2 = m1 * v3 + m2 * v4

Conservación de la energía, con inelástica contabilizada:

((1/2) m1 * v1 ^ 2 + (1/2) m2 * v2 ^ 2) * q = ((1/2) m1 * v3 ^ 2 + (1/2) m2 * v4 ^ 2)

q sería un valor que representa el porcentaje de elasticidad. 50% elástico sería q = .5

como q no se da, supongo que su suposición es que la colisión es 100% elástica, y q = 1

con sus condiciones especiales v1 = -v2 y m1 = m2

El análisis completo es más complejo, ya que una colisión en el mundo real implica la conservación del momento angular. Pero entonces necesitaría saber el momento de inercia de cada objeto, y otro factor análogo a la elasticidad.