El Universo Mecánico capitulo 15: Conservación del momento
Summary
TLDREl 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
💡 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.
📜 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.
🎱 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.
🌀 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.
🚀 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.
🎯 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.
Mindmap
Keywords
💡Conservación de la cantidad de movimiento
💡Masa
💡Velocidad
💡Choque
💡Centro de masa
💡Ley de inercia
💡René Descartes
💡Isaac Newton
💡Acelerador de partículas
💡Energía cinética
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]
5.0 / 5 (0 votes)