proceso

colisión

Un evento en el que dos o más cuerpos ejercen fuerzas entre sí durante un tiempo corto.
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Descripción

Una colisión es un evento en el que dos o más cuerpos entran en contacto e intercambian energía y momento lineal durante un intervalo de tiempo corto. Las colisiones son fundamentales en la física porque revelan las leyes de conservación del momento y la energía, y ocurren en todas las escalas, desde partículas subatómicas hasta galaxias. En la física de partículas, las colisiones se utilizan para sondear la estructura de la materia y crear nuevas partículas; en astrofísica, las colisiones dan forma a los sistemas planetarios y impulsan la evolución estelar. El estudio de las colisiones también sustenta la ingeniería, desde el diseño de seguridad de automóviles hasta la dinámica de las bolas de billar.

Historia

La comprensión moderna de las colisiones se remonta al siglo XVII con los trabajos de Huygens y Newton, quienes formularon las leyes del impacto. El concepto se extendió más tarde a escalas atómicas y subatómicas en el siglo XX con el desarrollo de la mecánica cuántica y los aceleradores de partículas.

Cómo funciona

Durante una colisión, el momento total del sistema se conserva si no actúan fuerzas externas. La energía cinética puede o no conservarse: en una colisión elástica, la energía cinética se conserva, mientras que en una colisión inelástica, parte de la energía se convierte en calor, sonido o deformación. Los detalles de la interacción dependen de las fuerzas entre los cuerpos, que pueden ser fuerzas de contacto o fuerzas de largo alcance como el electromagnetismo o la gravedad. En la física de partículas, las colisiones se analizan mediante la mecánica cuántica y la relatividad, donde las partículas pueden crearse o destruirse, pero la energía y el momento se conservan.

En la práctica

Las colisiones son fundamentales en aceleradores de partículas como el LHC, donde se hacen chocar protones para descubrir nuevas partículas, y en tecnologías cotidianas como los airbags y las zonas de deformación en los automóviles, diseñadas para gestionar las fuerzas de colisión.

Dato curioso

En una colisión perfectamente elástica entre dos masas idénticas, simplemente intercambian sus velocidades, un hecho que se utiliza en la cuna de Newton, un popular juguete de escritorio.

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