Ley de la conservación del movimiento

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Un cuerpo sobre el que no actúa ninguna fuerza continuaría moviéndose a la misma velocidad en línea recta y esto corresponde a la “1ra ley de Newton” o más comúnmente llamada “Ley de la 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 dando paso a la “3ra ley de Newton”. Las fuerzas que las bolas se aplican entre si 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 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 numero cualquiera de ellas (p1 + p2=p).[pic 3][pic 4]

No solamente es aplicable a las bolas de billar sino también es a cada átomo que las compone 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. Existe una forma fácil de ganar en el juego de billar que seguir las partes que las componen, aplicando fuerzas iguales y opuestas entre si cada bola se comporta como si fuera un único cuerpo con toda su masa concentrada en un único punto y 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 donde 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 independiente de lo que suceda en sus componentes el centro de masa del mismo continua moviéndose con velocidad constante en línea recta.

La energía al igual que la cantidad el movimiento se conserva siempre, tanto si es en forma de energía potencial u como el resultado de realizar un trabajo w de cambiar a energía cinética. ¿Qué pasa en el juego de billar que tiene energía cinética y todos los cuerpos tienen la misma masa, qué ocurre cuando chocan las bolas? La cantidad de movimiento p es una cantidad vectorial, es el producto de su masa del objeto por su velocidad, en otras palabras la velocidad es igual a la cantidad de movimiento dividida por la masa ( ), la energía cinética K es la mitad de la masa por la velocidad al cuadrado (K=) por lo tanto la energía cinética es K= . Cuando una bola con cantidad de movimiento P0 golpea otra que está en reposo, solo 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 p0 es igual a la cantidad de movimiento final p1 + p2, esto es una cantidad vectorial, los tres vectores forman un triángulo y en este caso un triángulo muy especial, ya que en el choque entre las bolas de billar la única forma de energía implicada es la energía cinética precedida de la mínima cantidad de calor que se origina en ese choque, no solo conservándose la cantidad de movimiento sino también la energía cinética dados que las masas son iguales.[pic 5][pic 6][pic 7]

Es importante reconocer los grandes aportes que hicieron estos científicos que dieron las bases de la ciencia, es especial la visión de Rene Descartes que siempre estableció la relación entre la naturaleza y la matemática vista como algo inseparable, la ciencia natural debería deducirse de acción y ser completada manejando el álgebra y ni hablar de Newton, autor de Principia, donde describe la ley de la gravitación universal y estableció las bases de la mecánica clásica mediante las leyes que llevan su nombre. Entre sus otros descubrimientos científicos se destacan los trabajos sobre la naturaleza de la luz y la óptica y el desarrollo del cálculo matemático.