Una bola sobre una mesa es un sistema, y ​​la bola rodante se ralentiza debido a la fricción de la mesa. Si la mesa y la bola son el sistema, la bola se ralentiza a medida que disminuye el impulso lineal. ¿Qué fuerza externa es responsable de esto?

Creo que tengo una respuesta de la pregunta. Después de todo, los indios somos expertos en expresar nuestra opinión, ya sea que se nos pregunte o no, o incluso si somos expertos en el tema en cuestión o no 🙂 (ninguna intención tiene la intención de lastimar a nadie).

En el caso de un sistema de partículas, la ley de conservación del momento es aplicable solo en el centro de masa del sistema. En ausencia de fuerzas externas, el momento del centro de masa no cambia a pesar de que las partículas individuales del sistema pueden tener un movimiento complicado.

Piense en una caja llena de algo de gas con una masa total M. La caja se coloca sobre una mesa y es estacionaria y feliz. Ninguna fuerza externa neta actúa sobre la caja. El impulso del centro de masa del sistema de caja y gas no cambia mientras la caja esté estacionaria, aunque las moléculas del gas están en movimientos aleatorios continuos. Ahora piense, comienza a correr con la caja en la mano con una velocidad v en cierta dirección. El momento del centro de masa de la caja es solo Mv, aunque las moléculas individuales pueden tener diferentes magnitudes y direcciones de sus momentos.

Ahora que llega a su problema, considere la pelota sola como el sistema. La fricción (rodar) sobre ella debido a la tabla [math] f_ {bt} [/ math] es hacia la derecha. Esta fuerza sobre la pelota proviene de una fuente externa (la mesa) y, por lo tanto, el centro de masa de la pelota se desacelera.

Ahora considere la tabla sola como el sistema. La fuerza de fricción de sobre la mesa [math] f_ {tb} [/ math] está actuando hacia la izquierda. Esta es la reacción de [math] f_ {bt} [/ math]. Si esta es la única fuerza sobre la mesa, la mesa debe acelerar hacia la izquierda. Sin embargo, dado que la mesa es estacionaria, la fuerza neta sobre ella debe ser cero. Entonces, debe haber alguna otra fuerza sobre la mesa, igual en magnitud pero opuesta en dirección. Es fácil darse cuenta de que esta fuerza [matemática] f_ {te} [/ matemática] es la fricción estática proporcionada por la tierra sobre la mesa. Dado que el movimiento inminente de la tabla debido a [math] f_ {tb} [/ math] es hacia la izquierda, [math] f_ {te} [/ math] es hacia la derecha.

Hasta ahora todo está bien. Ahora considere la mesa y la pelota como un sistema. [math] f_ {bt} [/ math] y [math] f_ {tb} [/ math] ahora son fuerzas internas y, por lo tanto, no aparecen. La única fuerza externa sobre el sistema es [math] f_ {te} [/ math], la fricción de la tierra sobre la mesa. Esta fuerza es la culpable. mientras la bola ruede, el impulso del centro de masa del sistema de mesa-bola es hacia la izquierda y dado que la fuerza externa [matemática] f_ {te} [/ matemática] se dirige hacia la derecha, es decir, en dirección opuesta, Disminuye el impulso del centro de masa del sistema de bola de mesa. Como la mesa es estacionaria, disminuye el impulso de la pelota.

Puede ir más allá e incluir tierra en el sistema, luego la conservación del momento angular produce que si la bola se mueve en sentido horario, la tierra se mueve en sentido antihorario.

Puedes seguir y seguir e incluir el sistema solar y la galaxia y todo en el universo. La ley aún se mantiene. Entonces, la próxima vez que te encuentres con algún rishi o muni que diga que puede sacudir el universo simplemente levantando su dedo, no rechaces su reclamo. ¡Piensa en la ley de conservación del impulso!

En primer lugar, mirando su pregunta, supongo que malinterpreta el sistema Ball-Table y el sistema Table-Ball como dos configuraciones diferentes del cuerpo físico. Bueno, ese no es el caso. Los dos son iguales.

Ahora la respuesta a tu pregunta es Fricción . Es la fuerza externa desequilibrada aquí. La fricción es la fuerza opuesta que ralentiza la pelota, disminuyendo así su velocidad (∆v = negativa) y, por lo tanto, disminuyendo su momento lineal (∆p = m × ∆v).

Matemáticamente se puede probar usando la ley de conservación del momento lineal,

Momento inicial = Momento final = 0. Dado que la pelota se inició desde el reposo, por lo tanto, finalmente terminará deteniéndose.

La bola se ralentiza debido a la fricción entre ella y la mesa, pero la fuerza de fricción entre la mesa y la tierra resiste a la mesa de cambiar su momento y la conservación del momento solo se puede aplicar en esa dirección en la que ninguna fuerza externa actúa sobre el sistema. Entonces, la pelota se detiene y la mesa también permanece estacionaria.

Las fuerzas estáticas de fricción entre las patas de la mesa y el piso son responsables de esto.

Dado que ninguna otra fuerza está actuando en dirección horizontal.