El Universo mecánico. Lección 15. Conservación del momento.
Summary
TLDREl guion ofrece una visión fascinante de la conservación de la cantidad de movimiento y energía en física clásica. Desde la explicación de Descartes sobre el universo mecánico hasta las leyes de Newton, el script explora cómo estos principios rigen el billar y la vida cotidiana. Se ilustra cómo la inercia, la interacción de fuerzas y el centro de masa afectan el movimiento, y cómo estos conceptos son fundamentales en la comprensión de fenómenos desde el billar hasta los experimentos de partículas en Caltech, destacando la importancia de la conservación de la energía y el movimiento en la naturaleza y la ciencia.
Takeaways
- 📚 El principio de conservación de la cantidad de movimiento, también conocido como conservación del momento, establece que la cantidad total de movimiento en un sistema no cambia a menos que actúe una fuerza exterior.
- 🌍 Este principio fue parte del legado científico que se expandió desde Italia con Galileo, pasando por Francia y finalmente a Inglaterra con Isaac Newton.
- 🧩 Rene Descartes fue clave en el desarrollo de la idea del universo mecánico y la creación de las coordenadas cartesianas, que lleva su nombre en honor a su contribución.
- 🤔 La inercia, que Galileo no logró resolver completamente, fue un concepto fundamental en el desarrollo de la física clásica y fue perfeccionada por Descartes.
- 🎲 Los efectos de las leyes de la física clásica, como la conservación del movimiento, son evidentes en juegos de billar, donde la cantidad de movimiento se mantiene constante a pesar de las colisiones.
- 🔍 La ley de la inercia, enunciada por Descartes y perfeccionada por Newton, establece que un cuerpo no interferido se moverá a una velocidad constante en línea recta.
- 📐 Newton expresó la conservación de la cantidad de movimiento en términos de su segunda ley, donde la fuerza aplicada es igual al ritmo de cambio de la cantidad de movimiento.
- 🚀 La tercera ley de Newton, que establece que las fuerzas son iguales y opuestas, se aplica no solo en el billar sino en todos los procesos físicos, incluyendo los átomos y sus componentes.
- 🌌 La conservación de la cantidad de movimiento y la energía es universal, aplicándose a todos los cuerpos y sistemas, desde los más simples hasta los más complejos.
- 🔬 Los choques entre partículas, como los realizados en aceleradores de partículas, son fundamentales para investigar el mundo subatómico y comprender los fenómenos nucleares y la evolución de las estrellas.
- 🔄 La conservación de la energía, que regula todos los juegos y procesos físicos, demuestra que la energía, aunque pueda tomar muchas formas, siempre se conserva estrictamente.
Q & A
¿Qué es la cantidad de movimiento de un objeto según el principio de conservación del movimiento?
-La cantidad de movimiento de un objeto es igual a su masa multiplicada por su velocidad, y cuando no actúa ninguna fuerza exterior, la cantidad total de movimiento en un sistema es constante.
¿Qué es el principio de la conservación del momento y cómo se relaciona con la inercia?
-El principio de la conservación del momento, también conocido como ley de la conservación de la cantidad de movimiento, indica que la cantidad total de movimiento en un sistema cerrado no cambia a menos que actúe una fuerza exterior. Esto está relacionado con la inercia, ya que la inercia es la tendencia de un objeto a resistir cambios en su estado de movimiento.
¿Cómo contribuyó Galileo al desarrollo de la ciencia y la física?
-Galileo, a través de sus investigaciones y teorías, ayudó a expulsar la revolución científica de Italia hacia otros países, como Inglaterra, y su trabajo influenció a figuras importantes como Isaac Newton. Además, su trabajo sobre la inercia y el movimiento fue fundamental para el desarrollo de la física clásica.
¿Quién fue René Descartes y cómo contribuyó a la ciencia y las matemáticas?
-René Descartes fue un filósofo y matemático francés que contribuyó significativamente a la ciencia y las matemáticas con su trabajo en las coordenadas cartesianas y la idea del universo mecánico. También fue un optimista que creía en la posibilidad de entender todo a través de principios racionales.
¿Qué es la idea del universo mecánico y cómo se relaciona con las leyes físicas?
-La idea del universo mecánico es que el universo sigue ciertas leyes mecánicas precisas, funcionando como un reloj o un juguete mecánico. Esto implica que el universo opera de acuerdo a leyes físicas estables y predecibles.
¿Qué es la ley de la inercia y cómo fue enunciada por Descartes?
-La ley de la inercia es el principio que establece que un cuerpo no es interferido se moverá a velocidad constante en línea recta. Descartes fue el primero en enunciar este principio, afirmando que la cantidad total de movimiento en el universo es constante.
¿Cómo se relaciona el billar americano con las leyes de la conservación del movimiento?
-El billar americano es un juego que sigue las leyes de la mecánica clásica, como la conservación del movimiento. Cuando las bolas chocan, la cantidad de movimiento se conserva, lo que significa que la suma de las velocidades antes y después del choque permanece constante.
¿Qué es el centro de masa y cómo se relaciona con la conservación del movimiento?
-El centro de masa es el punto en el que se concentra toda la masa de un cuerpo compuesto, y es el punto a considerar cuando se calcula la velocidad y la aceleración del cuerpo. Cuando no hay fuerzas externas netas actuando sobre un sistema, el centro de masa se mueve con una velocidad constante en línea recta, siguiendo la ley de inercia.
¿Cómo se relaciona la conservación de la energía con la conservación de la cantidad de movimiento?
-La conservación de la energía y la conservación de la cantidad de movimiento están relacionadas porque ambas se mantienen en todo proceso físico. Aunque la energía puede cambiar de forma, como de potencial a cinética o viceversa, la cantidad total de energía en un sistema cerrado siempre se conserva.
¿En qué se diferencia la conservación de la cantidad de movimiento de la conservación de la energía cinética?
-La conservación de la cantidad de movimiento se refiere a la constante suma de la masa por la velocidad de un objeto, mientras que la conservación de la energía cinética se refiere a la mitad de la masa multiplicada por la velocidad al cuadrado. Aunque ambas se conservan en un choque, la energía cinética también puede incluir transformaciones en otras formas de energía, como el calor.
¿Cómo se relaciona la física de los choques de billar con la física subatómica?
-La física de los choques de billar ilustra principios básicos que también se aplican en la física subatómica. En ambos casos, la conservación de la cantidad de movimiento y la energía son fundamentales. Los científicos utilizan choques de partículas subatómicas en aceleradores para investigar los secretos de la materia.
¿Qué es un choque y por qué es importante para la física?
-Un choque es un proceso en el que dos partícules o cuerpos interactúan y se separan después de la interacción. Es importante para la física porque permite a los científicos aprender sobre el comportamiento de partículas y núcleos subatómicos a través de la observación de estos eventos.
¿Cómo se utiliza la conservación de la cantidad de movimiento en los experimentos de partículas subatómicas?
-En los experimentos de partículas subatómicas, como los realizados en aceleradores, la conservación de la cantidad de movimiento se utiliza para predecir y analizar el resultado de los choques entre partículas. Esto ayuda a los científicos a entender las interacciones y la evolución de los sistemas de partículas.
Outlines
🚀 Principio de conservación de la cantidad de movimiento
El primer párrafo introduce el concepto de conservación de la cantidad de movimiento, mencionando que cuando no actúa ninguna fuerza exterior, la cantidad total de movimiento en un sistema es constante. Se habla de la influencia de Galileo en la ciencia y su conexión con Descartes y Newton. Descartes, conocido por su optimismo y su contribución a la idea del universo mecánico, también es mencionado por su papel en el desarrollo de las coordenadas cartesianas y la inercia. Finalmente, se presenta un ejemplo práctico de cómo estas leyes se aplican en el billar, donde los jugadores pueden ilustrar las leyes de la conservación del movimiento.
🌟 La ley de inercia y la interacción de cuerpos
Este párrafo profundiza en la ley de inercia, la cual fue enunciada por Descartes y perfeccionada por Galileo. Se discute cómo la inercia se manifiesta cuando un cuerpo no es interferido y se moverá a una velocidad constante en línea recta. Además, se explora el concepto de conservación del movimiento durante las colisiones, donde la cantidad total de movimiento se mantiene constante. Newton mejoró esta idea y la expresó de forma más precisa en su obra 'Principia', donde establece que el cambio en el movimiento es proporcional a la fuerza aplicada y ocurre en la dirección de la línea recta en la que se aplica la fuerza.
🔄 Aplicación de la conservación del movimiento en partículas y átomos
El tercer párrafo amplía la idea de la conservación del movimiento más allá de las bolas de billar, señalando que esta ley es aplicable a todos los átomos y sus componentes subatómicos, como electrones, neutrones y protones. Se introduce el concepto del centro de masa, que es crucial para calcular la velocidad y la aceleración de un cuerpo compuesto. Se enfatiza que, independientemente de las fuerzas internas, el movimiento del centro de masa sigue una trayectoria constante si no hay fuerzas externas netas actuando sobre el sistema.
🌌 La conservación de la energía y su relación con el movimiento
Este párrafo vincula la conservación de la energía con la conservación de la cantidad de movimiento, destacando que la energía, aunque puede tomar muchas formas, siempre se conserva. Se discute cómo la energía cinética y la energía potencial están estrechamente relacionadas y cómo la conservación de la energía rige todos los juegos, sin importar la forma que adopte la energía o las masas de los cuerpos involucrados. Se ilustra este concepto con el ejemplo de una bola de billar golpeando otra en reposo, mostrando cómo la conservación de la cantidad de movimiento y la energía cinética pueden satisfacerse de diferentes maneras después del impacto.
📚 La visión de Descartes y su impacto en la ciencia
El quinto párrafo examina la visión de Descartes sobre la ciencia y cómo esta se relaciona con la matemática. Descartes ve la filosofía como un árbol, con la metafísica como las raíces, la física como el tronco y otras ciencias como ramas. Él buscaba una explicación matemática universal para todos los fenómenos del mundo y su geometría analítica cambió el curso de las matemáticas al introducir el álgebra de símbolos en las manipulaciones geométricas. Aunque algunas de sus ideas fueron criticadas y desestimadas en su tiempo, su gran visión contribuyó a la comprensión matemática de la naturaleza.
🔬 Experimentos de colisión y su importancia en la física
El último párrafo destaca la importancia de los choques en la física, especialmente en el estudio del mundo subatómico. Se describe cómo los científicos en el laboratorio de radiaciones de Caltech utilizan un acelerador de partículas para crear choques entre partículas subatómicas y explorar los secretos más profundos de la materia. Aunque los experimentos de colisión pueden parecer rudimentarios, son esenciales para entender lo que sucede a nivel de átomos y núcleos, y la conservación de la cantidad de movimiento y la energía siguen siendo fundamentales en estos procesos.
Mindmap
Keywords
💡Conservación de la cantidad de movimiento
💡Inercia
💡René Descartes
💡Leyes de Newton
💡Choque
💡Momento
💡Centro de masa
💡Energía cinética
💡Fuerza
💡Universo mecánico
💡Geometría analítica
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, también conocido como conservación del momento.
La influencia de Galileo en la revolución científica y su conexión con Isaac Newton.
La visita de Newton a René Descartes y su impacto en el desarrollo de las coordenadas cartesianas y la inercia.
La idea del universo mecánico propuesta por Descartes, comparando el universo con un reloj o juguete mecánico.
La ley de la conservación de la cantidad de movimiento y su importancia en el funcionamiento del universo.
La vida de los jugadores de billar y cómo la mecánica clásica gobierna su juego.
El origen del billar y la importancia de las leyes físicas en su juego.
La publicación cautelosa de Descartes para no contradecir la opinión de la iglesia.
La ley de la inercia enunciada por Descartes y su relación con la idea de Galileo.
La expresión de la cantidad de movimiento por Isaac Newton y su relación con la fuerza aplicada.
La segunda ley de Newton y su impacto en el entendimiento de la interacción física.
La tercera ley de Newton y su aplicación en el choque de las bolas de billar.
El concepto de centro de masa y su relevancia en la física del movimiento.
La conservación de la cantidad de movimiento en el sistema de la Tierra y la Luna.
La importancia de la conservación de la energía y su relación con la conservación de la cantidad de movimiento.
La aplicación de las leyes de conservación en el juego del billar y su impacto en las tácticas de juego.
La contribución de René Descartes a la ciencia y la filosofía a través de su visión del universo mecánico y su método racional.
La geometría analítica de Descartes y su impacto en el desarrollo de las matemáticas.
La importancia de los choques en la física para entender el mundo subatómico.
El uso de aceleradores de partículas para investigar los secretos de la naturaleza a nivel subatómico.
Transcripts
[Música]
[Aplausos]
[Música]
pero no
sí
[Música]
ah
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
rené de kart
no he dicho mucho sobre él hasta ahora
porque no quería poner el carro delante
del caballo
deckard sabía mucho de línea rectas eso
quizá no les parezca gran cosa pero yo
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 dejar 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
bajan 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 y al
católico
[Música]
y en cuanto al mismo de kart
probablemente recordaría lo que le había
sucedido a giordano bruno
[Música]
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 sólo 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 movimientos
se puede expresar mediante una ecuación
diferencial la fuerza es el ritmo de
cambio de la cantidad de movimiento por
supuesto si no actúa 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 compulsa
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 2 a 3 a más 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 al astro 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
liberación 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 zumbando 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 y 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 a 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 de sus 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 0 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
peso 1 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]
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
esencia al 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 carl 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 aquí 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 en
dos partículas se juntan 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
hasta ese punto
[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]
una nana contadas
[Música]
al aproximarse al terminal de alto
voltaje el ión 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 ion 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 la 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]
ah
[Música]
ah
[Música]
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