El Universo Mecánico capitulo 15: Conservación del momento

Summary

El video explica conceptos fundamentales de la física clásica, centrándose en la conservación de la cantidad de movimiento y la ley de la inercia. A través de ejemplos como el billar y colisiones de partículas subatómicas, se discuten las leyes de Newton y cómo estas leyes rigen tanto objetos cotidianos como fenómenos microscópicos. Además, se menciona a René Descartes y su contribución a la visión mecánica del universo, vinculando las matemáticas con la física. El video también destaca la importancia de los choques en la investigación del mundo subatómico en laboratorios como Caltech.

Takeaways

• 💡 La cantidad de movimiento de un objeto es igual a su masa por su velocidad.
• 🔄 El principio de la conservación de la cantidad de movimiento establece que en un sistema sin fuerzas externas, la cantidad total de movimiento es constante.
• 📐 René Descartes contribuyó a la ciencia con la geometría cartesiana y el concepto de inercia, aunque Galileo no lo resolvió por completo.
• ⚙️ Descartes defendía un universo mecánico, donde los cuerpos seguían leyes precisas sin intervención divina continua.
• 🏓 El ejemplo de las bolas de billar ilustra cómo la conservación de la cantidad de movimiento y la energía cinética se mantienen tras una colisión.
• ⚖️ Newton perfeccionó las ideas de Descartes y Galileo, estableciendo que la cantidad de movimiento depende de la masa y la velocidad, y su cambio es proporcional a la fuerza aplicada.
• 🌍 La ley de la conservación del movimiento se aplica no solo a cuerpos macroscópicos, sino también a átomos y partículas subatómicas.
• 🚀 Newton demostró que la cantidad de movimiento se conserva en cualquier sistema, como en una nave espacial disparando un proyectil.
• 🔬 Los choques entre partículas subatómicas, estudiados en aceleradores, ayudan a entender los secretos más profundos de la materia.
• 🎯 En los experimentos de física subatómica, la conservación de la cantidad de movimiento y la energía son claves para comprender los resultados.

Q & A

¿Qué es la cantidad de movimiento de un objeto?

La cantidad de movimiento de un objeto es el producto de su masa por su velocidad.

¿Qué dice el principio de conservación de la cantidad de movimiento?

El principio establece que la cantidad de movimiento total en un sistema cerrado, donde no actúan fuerzas externas, se mantiene constante.

¿Cuál fue la contribución de René Descartes al principio de inercia?

René Descartes perfeccionó la idea de la inercia, inicialmente propuesta por Galileo, al afirmar que un cuerpo se mueve en línea recta a velocidad constante si no es interferido por fuerzas externas.

¿Cómo influyó Descartes en la visión del universo mecánico?

Descartes veía el universo como un mecanismo que seguía leyes precisas, funcionando como un reloj sin necesidad de intervención divina una vez creado, introduciendo la idea de que la cantidad de movimiento en el universo es constante.

¿Qué establece la tercera ley de Newton en relación con los choques entre bolas de billar?

La tercera ley de Newton establece que en un choque, las fuerzas que las bolas aplican entre sí son iguales y opuestas, lo que significa que el cambio en la cantidad de movimiento de una bola es igual y opuesto al de la otra.

¿Qué sucede con la energía en un choque entre bolas de billar?

En un choque entre bolas de billar, la energía cinética se conserva, al igual que la cantidad de movimiento. Esto significa que, aunque la energía se redistribuya entre las bolas, la cantidad total de energía permanece constante.

¿Qué es el centro de masa y por qué es importante en los sistemas físicos?

El centro de masa es el punto en el que se concentra toda la masa de un cuerpo compuesto para simplificar el cálculo de su movimiento. Es importante porque ayuda a calcular con precisión la velocidad y aceleración del cuerpo.

¿Qué experimentos modernos utilizan el principio de conservación de la cantidad de movimiento?

En laboratorios como el de Caltech, se utilizan aceleradores de partículas para provocar choques entre partículas subatómicas, lo que permite estudiar la materia a nivel fundamental, siempre siguiendo la ley de la conservación de la cantidad de movimiento.

¿Cuál fue la relación de Descartes con las matemáticas y cómo impactó en la ciencia?

Descartes veía las matemáticas y la naturaleza como inseparables, y su contribución a la geometría analítica cambió el curso de las matemáticas para siempre, permitiendo una nueva forma de entender el mundo físico.

¿Por qué los choques son tan importantes para los físicos en el estudio del mundo subatómico?

Los choques son fundamentales porque permiten observar cómo interactúan las partículas subatómicas, revelando información clave sobre la estructura de la materia. Es el único medio actual para estudiar el núcleo de los átomos.

Outlines

00:00

💡 La conservación del movimiento y los principios mecánicos

El principio de conservación de la cantidad de movimiento establece que la cantidad total de movimiento en un sistema cerrado es constante si no hay fuerzas externas actuando sobre él. Este principio, perfeccionado por Newton, surge del trabajo de Galileo y de René Descartes, quien contribuyó con la idea del universo mecánico. Descartes imaginaba el universo como una máquina de relojería que funcionaba sin intervención divina, basándose en la conservación del movimiento.

05:00

📜 Descartes: entre ciencia y religión

René Descartes vivió en una época de tensiones entre la religión y la ciencia. Aunque defendía el sistema copernicano, ocultaba sus ideas cuando contradecían la doctrina de la Iglesia. Algunos lo ven como cobarde, mientras otros lo consideran un devoto católico. Descartes perfeccionó la ley de inercia propuesta por Galileo, afirmando que el movimiento total en el universo es constante y que un cuerpo continuará en movimiento rectilíneo si no se le aplica una fuerza.

10:01

🎱 La mecánica del billar y la conservación del movimiento

Las leyes de la mecánica clásica gobiernan el juego del billar, donde la cantidad de movimiento se conserva durante los choques entre bolas. Cada bola se comporta como un único cuerpo con toda su masa concentrada en su centro de masa. La interacción de las bolas de billar es un ejemplo simple de la aplicación de las leyes de Newton, que explican cómo las fuerzas iguales y opuestas cambian la cantidad de movimiento sin alterar el total del sistema.

15:04

🌀 El centro de masa y las fuerzas gravitacionales

El concepto de centro de masa permite simplificar el estudio del movimiento de objetos complejos, como planetas y lunas. Newton introdujo este principio en su segunda ley, afirmando que si no hay fuerzas externas, el centro de masa de un sistema se mueve a velocidad constante en línea recta. Este principio explica las interacciones gravitacionales entre la Tierra y la Luna, donde las fuerzas son iguales y opuestas, conservando la cantidad de movimiento total del sistema.

20:05

🚀 La nave newtoniana y las leyes del movimiento

La conservación de la cantidad de movimiento también se aplica en el espacio, como en el caso de una nave que lanza un proyectil y retrocede debido a la acción y reacción. Este ejemplo ilustra cómo las leyes de Newton explican el movimiento de sistemas complejos, sin importar cuántos elementos interactúan. De igual forma, la energía, al igual que el movimiento, se conserva siempre, transformándose de una forma a otra sin perderse.

25:05

🎯 La energía cinética y el teorema de Pitágoras en el billar

Cuando dos bolas de billar chocan, tanto la cantidad de movimiento como la energía cinética se conservan. El teorema de Pitágoras describe cómo las bolas se separan en ángulo recto tras el impacto. Sin embargo, también es posible que una bola se detenga por completo y transfiera todo su movimiento a la otra. Este fenómeno es una manifestación directa de la conservación de la cantidad de movimiento en sistemas físicos.

⚛️ Choques subatómicos: Investigando la materia

Los choques son fundamentales para estudiar el mundo subatómico. En los aceleradores de partículas, como el de Caltech, se investigan las interacciones entre núcleos atómicos, revelando los secretos de la materia. Aunque las leyes de conservación de la energía y el movimiento no predicen todos los resultados de estos experimentos, son esenciales para comprender las complejas interacciones que ocurren a nivel subatómico.

🔬 Conservación del movimiento en el estudio del universo

La cantidad de movimiento se conserva en cualquier sistema en el que no actúan fuerzas externas, un principio clave en el estudio de la física. Este concepto es esencial tanto en el mundo macroscópico, como en el juego del billar, como en el estudio de partículas subatómicas, donde se investigan los fenómenos más profundos del universo. Este principio también guía los experimentos en aceleradores de partículas, donde se busca desentrañar los misterios de la materia.

Keywords

💡Conservación de la cantidad de movimiento

Es un principio fundamental de la física que establece que, en un sistema aislado, la cantidad total de movimiento se mantiene constante si no actúan fuerzas externas. Este concepto es central en el video, ya que se explora cómo se aplica en diversas situaciones, como en los choques entre bolas de billar o en la interacción de partículas subatómicas.

💡Masa

La masa es una medida de la cantidad de materia en un objeto. En el video, la masa se menciona como un factor crucial para determinar la cantidad de movimiento de un objeto, ya que la cantidad de movimiento se define como el producto de la masa por la velocidad de un objeto.

💡Velocidad

La velocidad es una magnitud vectorial que describe la rapidez y la dirección del movimiento de un objeto. En el contexto del video, la velocidad es clave para calcular la cantidad de movimiento, ya que la cantidad de movimiento es el producto de la masa y la velocidad de un cuerpo.

💡Choque

Un choque es una interacción entre dos cuerpos que resulta en una transferencia de energía y cantidad de movimiento. En el video se discuten ejemplos de choques como los de las bolas de billar y las partículas subatómicas, donde se analiza cómo se conserva la cantidad de movimiento.

💡Centro de masa

El centro de masa es el punto en un objeto o sistema donde se puede considerar que toda su masa está concentrada. En el video, este concepto se utiliza para explicar cómo el movimiento de un objeto compuesto por múltiples partes, como una bola de billar, puede simplificarse siguiendo el movimiento de su centro de masa.

💡Ley de inercia

La ley de inercia, también conocida como la primera ley de Newton, establece que un cuerpo en reposo permanecerá en reposo y un cuerpo en movimiento continuará en movimiento a velocidad constante en línea recta, a menos que actúe una fuerza externa. Esta ley se menciona en el video como una idea que fue perfeccionada por René Descartes.

💡René Descartes

René Descartes fue un filósofo y matemático francés, conocido por su contribución al desarrollo de la geometría analítica y su idea del universo mecánico. En el video, Descartes es mencionado por sus aportes a la ley de inercia y su visión de un universo que funciona bajo leyes mecánicas precisas.

💡Isaac Newton

Isaac Newton fue un físico y matemático británico cuyas leyes del movimiento y la gravitación universal son fundamentales para la física clásica. En el video, Newton es destacado por su formalización de la cantidad de movimiento y sus leyes del movimiento, particularmente su segunda ley, que relaciona la fuerza con el cambio de la cantidad de movimiento.

💡Acelerador de partículas

Un acelerador de partículas es un dispositivo utilizado para acelerar partículas subatómicas a altas velocidades, permitiendo que colisionen y revelen información sobre las estructuras internas de la materia. En el video, se menciona cómo los aceleradores, como el de Caltech, son herramientas esenciales para estudiar la física a nivel subatómico.

💡Energía cinética

La energía cinética es la energía que un objeto posee debido a su movimiento. En el video, se explica que en el contexto de los choques, además de la cantidad de movimiento, también se conserva la energía cinética, lo que es clave para entender las interacciones entre cuerpos en movimiento, como las bolas de billar.

Highlights

La cantidad de movimiento de un objeto es igual a su masa por su velocidad.

El principio de la conservación de la cantidad de movimiento establece que, en ausencia de fuerzas externas, la cantidad de movimiento total de un sistema permanece constante.

La ley de la inercia, formulada inicialmente por Galileo y perfeccionada por René Descartes, explica que un objeto continuará moviéndose a velocidad constante en línea recta si no hay fuerzas que lo interfieran.

Newton refinó la idea de la cantidad de movimiento, relacionándola directamente con la masa y velocidad de un objeto.

La segunda ley de Newton afirma que la fuerza aplicada es proporcional al ritmo de cambio en la cantidad de movimiento.

Descartes fue pionero en la visión del universo como un sistema mecánico gobernado por leyes precisas, sin la intervención constante de un creador.

La cantidad de movimiento se conserva en todos los niveles, desde las bolas de billar hasta las partículas subatómicas.

Cuando dos cuerpos interactúan en un sistema cerrado, la cantidad de movimiento total no cambia.

El centro de masa de un cuerpo compuesto se comporta como si toda su masa estuviera concentrada en un único punto.

Newton utilizó la geometría clásica y las ecuaciones diferenciales para expresar sus ideas, mostrando que la fuerza es el ritmo de cambio de la cantidad de movimiento.

Cuando una bola de billar golpea a otra, ambas obedecen la ley de conservación de la cantidad de movimiento, independientemente de la complejidad de sus interacciones.

En un choque perfectamente frontal entre dos bolas de billar, una puede transferir completamente su movimiento a la otra.

Descartes desarrolló la geometría analítica, uniendo el álgebra y la geometría, lo que cambió el curso de las matemáticas.

Los choques entre partículas subatómicas, como los realizados en el acelerador de partículas de Caltech, son cruciales para estudiar la estructura de la materia.

La conservación de la energía y la cantidad de movimiento son leyes fundamentales que se aplican en todos los sistemas físicos, desde los átomos hasta los planetas.

Transcripts

[Música]

la cantidad de movimiento de un objeto

es igual a su masa por su velocidad

cuando no actúa ninguna fuerza exterior

sobre un sistema la cantidad de

movimiento total es constante este

principio se llama principio de la

conservación de la cantidad de

movimiento

la conservación del momento

uno de los efectos del proceso a galileo

fue expulsar la revolución científica de

italia

que fue a parar en definitiva a la

persona de isaac newton en inglaterra

pero en su camino hacia el norte se paró

en francia un cierto tiempo para visitar

a

rené de kart

no he dicho mucho sobre él hasta ahora

porque no quería poner el carro delante

del caballo

dejad sabía mucho de línea rectas eso

quizá no les parezca gran cosa pero ello

condujo al invento de las coordenadas

cartesianas llamadas así en su honor

aunque no las inventó él y al principio

de la inercia que galileo no consiguió

solucionar completamente

de kart además de gran científico era

optimista pensaba que llegaríamos a

entender todo lo que necesitábamos saber

en sólo unos años si seguíamos unos

cuantos principios racionales que por

supuesto él estaba preparando para

nosotros

una cosa que hemos de reconocer en the

card es la idea del universo mecánico es

decir un universo que cumpliese

inexorablemente su destino siguiendo

ciertas leyes mecánicas precisas que

funcionase igual que un reloj o como uno

de esos exquisitos juguetes mecánicos

que por aquel entonces solían fabricar

pero la analogía fallaba en un aspecto

muy importante al reloj había que darle

cuerda de vez en cuando y de caer no

quería una intervención semejante por

parte del creador de su universo así que

necesitaba algún principio que

mantuviera al universo funcionando para

siempre y yo con la idea de que la

cantidad total de movimiento en el

universo era una cantidad fija si un

cuerpo reducía su velocidad y separaba

otros se aceleraría y comenzaría a

moverse

esa idea se convirtió de hecho en la ley

de la conservación de la cantidad de

movimiento y ese va a ser nuestro tema

para hoy

[Música]

estos hombres viven según ciertas leyes

algunas veces al margen de los estatutos

de la ciudad y condado de los ángeles

con respecto al juego pero siguiendo

siempre cierta ley de la mecánica

clásica

se ganan la vida con el arte y la

ciencia del billar americano

pero ni todos ingresan en la academia de

billar la tiza para ilustrar las leyes

de la conservación del movimiento

ni tampoco todos aprecian aquí el hecho

de que tanto si pierden como si ganan la

mecánica clásica es la que gobierna el

juego del billar la mayoría de ellos vas

a las estrechas escaleras de la tiza

para dar unas tacadas o para

beneficiarse de la experiencia de otra

manera

pero lo más probable es que cuando se

aplican correctamente ciertas leyes de

la física

todos se aprecian aquí completamente los

efectos

por supuesto así como la bola de billar

puede obedecer perfectamente esas leyes

los principios que la sustentan no se

originaron en la academia de billar la

tiza algunos de esos principios como el

propio juego de billar tuvieron su

origen en francia

como cualquier joven de la católica

francia de principios del siglo 17 rené

de carl llegó a amar la ornamentación de

las matemáticas como una obra de dios

tomaba el poder de una discusión

cuidadosamente razonada y el sentimiento

glorioso cuando se podía entender un

concepto en su totalidad pero de carl

vivió en un tiempo en el que al igual

que ahora las glorias de dios y el poder

de la razón no iban siempre en perfecta

armonía

en 1600 cuando de cara con solo 4 años

acababa de empezar a acomodarse a la

europa que le rodeaba un monje erudito

llamado giordano bruno fue quemado en la

hoguera entre otras razones por sus

creencias en el sistema copernicano del

universo de carl de hecho era como

galileo un copernicano pero de modo

distinto a galileo que fue juzgado en

roma por expresar sus ideas ante todo el

mundo de carl ocultó la publicación de

opiniones semejantes cuando contradecían

la opinión de la iglesia

de kart es recordado por algunos

eruditos como un cobarde hipócrita y por

otros como un sincero devoto católico

[Música]

y en cuanto al mismo de kart

probablemente recordaría lo que le había

sucedido a giordano bruno

de todas formas the car fue el primero

en enunciar este principio la cantidad

total de movimiento en el universo es

constante si un cuerpo no es interferido

se moverá a velocidad constante en línea

recta

esa es la ley de la inercia

era una idea de galileo perfeccionada

por the cars

pero cuando un cuerpo choca con otro

no sólo se para transmite su movimiento

a los cuatro cuerpos la cantidad total

de movimiento se conserva

aunque dejar fuera el primero la esencia

de su cantidad de movimiento de hecho

fue expresada mejor por isaac newton

siendo tan polémico como era se duda que

newton retar a algún colega a jugar al

billar sus retos eran solo al intelecto

ninguno de sus expresiones fue más

poderosa y emocionante que la de su idea

de la cantidad de movimiento

en su obra clásica principio escribió el

cambio en el movimiento es proporcional

a la fuerza aplicada

[Música]

y se produce en la dirección de la línea

recta en la que se ha aplicado la fuerza

newton utilizó la palabra movimiento

para significar la cantidad de

movimiento o en términos modernos la

velocidad de un cuerpo multiplicada por

su masa

newton en su propio campo prefirió

expresar la mayor parte de sus

convincentes ideas con ayuda de la

geometría clásica utilizando figuras

geométricas y cocientes entre cantidades

pero era lo suficientemente experto como

para saber que sus leyes se podían

expresar mediante ecuaciones

diferenciales conforme a la segunda ley

de newton

la fuerza aplicada

es igual al ritmo de cambio de la

cantidad de movimiento la segunda ley de

newton emocionante convincente una idea

con enorme impacto en todo el universo

las interacciones alrededor de esta mesa

son temas complejos de ciencia social

sin embargo las interacciones sobre esta

mesa son de naturaleza puramente física

y relativamente fáciles de explicar

una vez más según newton la cantidad de

movimiento de una simple partícula de

masa definida es igual a m por v y la

variación de la cantidad de movimiento

se puede expresar mediante una ecuación

diferencial la fuerza es el ritmo de

cambio de la cantidad de movimiento por

supuesto si no actúa en ninguna fuerza

su derivada es igual a cero

por lo tanto el vector p es constante lo

cual significa que el movimiento del

objeto es constante

un cuerpo sobre el que no actúa ninguna

fuerza continuaría moviéndose a la misma

velocidad en línea recta es la primera

ley de newton la ley de inercia pero

cuando las bolas de billar chocan cada

bola aplica una fuerza instantánea a la

otra bola causando un cambio en su

cantidad de movimiento aquí entra en

acción la tercera ley de newton

las fuerzas que las bolas se aplican

entre sí son iguales y opuestas el

cambio en la cantidad de movimiento de

una bola es por tanto igual y opuesto al

cambio en la cantidad de movimiento de

la otra bola

la cantidad de movimiento total del

conjunto de las dos bolas no cambia en

absoluto es constante en realidad esta

nueva ley no solamente se aplica cuando

chocan dos bolas sino cuando lo hacen un

número cualquiera de ellas

y no solamente a las bolas de billar

igualmente es aplicable a todos los

átomos que las componen

e incluso a las partes internas de cada

átomo electrones neutrones y protones

hasta el último componente de la propia

materia siempre se conserva la cantidad

de movimiento pero hay una forma más

fácil de ganar en este juego que seguir

la pista a los innumerables electrones

protones y neutrones de cada bola de

billar

aunque cada una de ellas esté compuesta

por átomos y partes más pequeñas del

átomo aplicándose fuerzas iguales y

opuestas entre sí cada bola se comporta

como si fuera un único cuerpo con toda

su masa concentrada en un único punto

ese punto se llama centro de masa y en

esta situación es una de las ideas más

explosivas de la física el centro de

masa es el punto en el que hay que fijar

la atención cuando se calcula la

velocidad y la aceleración de un cuerpo

compuesto

cuando ninguna fuerza externa neta actúa

sobre un sistema compuesto

independientemente de lo que suceda en

sus componentes el centro de masa del

mismo continúa moviéndose con velocidad

constante en línea recta

al deducir su segunda ley newton pudo

haber imaginado un conjunto de cuerpos

compuestos no necesariamente en contacto

uno con otros dos cuerpos de masa casi

igual o quizá mejor todavía dos cuerpos

como la tierra y la luna

newton sabía que actuaban fuerzas

ocultas por ejemplo la fuerza de la

gravedad recíprocamente él pudo imaginar

que sobre este sistema no actuaban

fuerzas externas entonces el sistema no

tendría aceleración su centro de masa se

mueve con velocidad constante

si el planeta arrastra su luna entonces

la luna arrastra al planeta con una

fuerza igual pero de sentido contrario

el vector suma de las dos fuerzas y la

derivada de la cantidad de movimiento de

los cuerpos son ambos iguales a cero

si la derivada de algo es igual a cero

ese algo es una constante y esa

constante la suma de las cantidades de

movimiento de todos los cuerpos es una

cantidad que se conserva es siempre la

misma

[Música]

esta ley se aplica dos a tres cuerpos en

todo el universo pasado presente y

futuro

[Música]

la pequeña nave espacial newtoniana es

una nave de defensa en la nueva flota

del universo mecánico

la nave newtoniana tal vez no sea la

imagen de un sistema defensivo en la

guerra de las galaxias pero si se trata

de mantener las leyes físicas del

universo quién puede decir que no está

preparada para esa tarea haciendo uso de

la fuerza siempre que sea necesario y

desgraciadamente siempre lo es

newton ya dispara a nuestro proyectil en

defensa de las leyes del universo

mecánico

incluida también por supuesto la ley de

la conservación de la cantidad de

movimiento

newton ya retrocede esta acción y

reacción no deben interpretarse como

timidez ante el fuego

al disparar cuando el astro proyectil

sale despedido newton ya retrocede

porque la cantidad de movimiento total

de cualquier sistema permanece constante

veámoslo ahora de esa forma cuando el

proyectil es disparado va sumando en una

dirección mientras la newton ya va

zumbando en la otra pero sin importar

cual sea la dirección ni lo intrincado

de sus sistemas ni sus componentes

específicos continúa en juego la

conservación de la cantidad de

movimiento

y el caso es que lo mismo sucede con la

conservación de la energía y es así

porque aunque tome muchas formas la

energía al igual que la cantidad de

movimiento se conserva siempre

tanto si es en forma de energía

potencial o como resultado de realizar

un trabajo w

de cambiar la energía cinética

[Música]

o disipada en alguna otra forma calor o

q toda energía se conserva estricta y

absolutamente una vez más sea cualquiera

la forma que tome la energía como la

cantidad de movimiento se conserva

siempre

la conservación de la energía regula por

supuesto todo juego sin distinción de la

forma que adopte la energía y sin

importar cuáles sean las masas de los

cuerpos pero en este juego solamente hay

energía cinética y todos los cuerpos

tienen la misma masa que pasa cuando

chocan

la cantidad de movimiento p es una

cantidad vectorial es el producto de la

masa de un objeto por su velocidad en

otras palabras la velocidad es igual a

la cantidad de movimiento dividida por

la masa

la energía cinética acá es la mitad de

la masa por la velocidad al cuadrado

[Música]

por lo tanto la energía cinética es p al

cuadrado / 2 m

todo esto revela uno de los grandes

secretos no solo de la naturaleza sino

de cómo ganar jugando al billar cuando

una bola con cantidad de movimiento

cero golpea otra que está en reposo sólo

hay dos resultados posibles después de

la interacción cada bola tiene una

cantidad de movimiento p1 y p2 de

acuerdo con la ley de la conservación de

la cantidad de movimiento la cantidad de

movimiento inicial peso cero es igual a

la cantidad de movimiento final de sub

uno más

sub dos esto es una cantidad vectorial

los tres vectores forman un triángulo y

en este caso un triángulo muy especial

recuerden en el choque entre bolas de

billar la única forma de energía

implicada es la energía cinética

prescindiendo de esa minúscula cantidad

de calor que se genera en el choque no

sólo se conserva la cantidad de

movimiento también se conserva la

energía cinética

dado que las masas son iguales se

verifican p sub zero al cuadrado igual a

p su boom al cuadrado más 2 al cuadrado

pero ese es el teorema de pitágoras para

los triángulos rectángulos y como

resultado de su boom o es perpendicular

a p 2

dicho de otra forma cuando una bola de

billar golpea otra que está en reposo se

separan en ángulo recto y este es un

resultado posible

[Música]

pero es esa la única posibilidad no un

buen jugador hace que sucedan otras

cosas aplicando el efecto es decir

haciendo girar la bola además de rodar

[Música]

sí

pero incluso sin golpear con efecto hay

todavía una posibilidad más una forma

más de dar con el taco que evita que las

bolas salgan en ángulo recto

[Música]

si las bolas chocan correctamente o sea

exactamente de frente ambas leyes la de

la conservación de la cantidad de

movimiento y la de la energía pueden

satisfacerse aún de otra manera una bola

puede pararse completamente y dar todo

su movimiento a la otra esa es la

segunda posibilidad

esto fue exactamente lo que rené de carl

quiso decir una bola a su movimiento a

la otra

se ha conservado la cantidad total de

movimiento en el universo

como teórico y como práctico como

filósofo y como matemático rené de kart

ayudó a poner los fundamentos de la

ciencia tal como cualquier otro al mismo

tiempo que muchas de sus ideas fueron

criticadas entonces y desechadas

actualmente su gran visión contribuyó a

que el mundo viese la naturaleza en

términos matemáticos más aún que galileo

a decir verdad de carbio la naturaleza y

las matemáticas como algo inseparable

la ciencia natural debería deducirse de

axiomas y ser completada manejando el

álgebra

esto empieza a ilustrar su esencial

visión teórica el tronco del árbol

simboliza la física enraizada

clásicamente en la metafísica echando

ramas como la medicina la moral o ética

y la mecánica

de cara escribió toda la filosofía es

como un árbol cuyas raíces constituyen

la metafísica el tronco la física y las

ramas son todas las demás ciencias

constituyendo tres grupos principales en

un marco así de cara comparo las

ciencias a un árbol

[Música]

y la matemática significando a que adiós

claramente da un soplo de vida a toda la

estructura

desde aristóteles de kart busco más que

nadie una explicación para todos los

fenómenos del mundo trató de hallar una

matemática universal

y en su búsqueda de lo ideal encontró

algo más práctico la geometría analítica

de carlos introdujo el álgebra de

símbolos a las manipulaciones

geométricas de la antigüedad y cambió el

curso de las matemáticas para siempre

hoy hemos visto nuestro primer ejemplo

de una clase de proceso que es

extremadamente importante en física dos

partículas se juntan e interactúan de

alguna manera y se vuelven a separar a

esto se ha llamado ingeniosamente un

choque

en el mundo real también suele haber

choques si no lo sabían les sugiero que

consulten con su agencia de seguros

cuanto antes

pero la pregunta es por qué son tan

importantes para los físicos y la

respuesta es que los choques son el

único medio que tenemos para llegar a

saber algo del mundo subatómico

si yo quiero llegar a saber algo sobre

el núcleo del átomo el único medio que

tengo para hacerlo es tomar dos de ellos

hacer que choquen y a ver qué pasa

y eso es lo que están haciendo estos

científicos en el laboratorio de

radiaciones

kellogg de caltech el instituto de

tecnología de california en una

aceleración de partículas ellos pueden

crear choques entre partículas

subatómicas un proceso que investiga los

más profundos secretos de la naturaleza

de la materia pero no obstante igual que

todos los demás procesos de la

naturaleza conserva la cantidad de

movimiento y la energía

el acelerador caltech como muchos otros

en el mundo hace chocar núcleos a altas

velocidades para hacerlos influir

mutuamente primero se crean iones

negativos y se introducen en el

acelerador hay fuerzas eléctricas muy

potentes alcanzando literalmente

millones de voltios los aceleran hacia

su objetivo

[Música]

dentro de la cámara hay un tubo a través

del cual pasará el ión desde el punto de

entrada

[Música]

hasta el terminal de alto voltaje y más

allá

[Música]

unión negativo unión carbono en este

experimento comienza su viaje a lo largo

del tubo

eso tampoco

[Música]

[Música]

un campo magnético dirige a lyon para

que cambie su movimiento

[Música]

mientras otro campo lo mantiene en el

centro del tubo

[Risas]

[Música]

a

[Música]

al aproximarse al terminal de alto

voltaje

el ion gana velocidad en la región del

terminal de alto voltaje hay moléculas

de gas a la espera inevitablemente el

ion golpea su molécula y la colisión

desprende alguno de esos electrones lo

que le confiere una carga positiva y

ahora que el lyon tiene la carga opuesta

el mismo terminal positivo le hace

acelerar incluso más rápidamente hacia

su objetivo

los iones carbonos son dirigidos a

través del tubo de vacío hacia su

objetivo el helio

esta reacción nuclear determina las

cantidades relativas de carbono y de

oxígeno un paso crítico en la evolución

de las estrellas

las leyes que hemos utilizado hoy

conservación de la energía y de la

cantidad de movimiento no predicen todo

lo que ocurre en experimentos de esta

índole si lo hicieran no valdría la pena

realizar dichos experimentos pero son

absolutamente indispensables para

conocer las complicadas cosas que

suceden así podemos conocer todo lo que

queremos saber

este procedimiento para el estudio del

mundo microscópico por medio de choques

entre partículas carece al parecer de

cierta delicadeza alguien lo ha descrito

diciendo que es como si quisiéramos

aprender música oyendo como que hay un

piano por las escaleras

pero es el único modo que de momento

tenemos para conocer qué sucede a los

átomos y núcleos y por eso los choques

son tan importantes para los físicos

pero ustedes procuren no tener ninguna

la cantidad de movimiento de un objeto

es igual a su masa por su velocidad

cuando los cuerpos chocan la cantidad de

movimiento total permanece constante la

cantidad de movimiento de cualquier

sistema en el que no actúen fuerzas

exteriores se conserva siempre

[Música]

[Aplausos]

[Música]

ahora

ah

[Música]

ah

[Música]