Una cuestión de pelotas

Si ponemos una pelota de tenis justo encima de una pelota de baloncesto y las dejamos caer al mismo tiempo veremos que, al rebotar, la pelota de tenis sale despedida llegando a una altura mucho mayor que la inicial. ¿Por qué?

Imagen extraída de fisicachevere

Hagamos primeramente una simplificación. Supongamos que una pelota de tenis se mueve horizontalmente a 10 m/s de izquierda a derecha y choca con el parabrisas de un camión que se mueve a 5 m/s de derecha a izquierda (es decir, a -5 m/s). Nosotros veremos el choque desde un coche que se mueve a la misma velocidad que el camión (-5 m/s) de forma que lo veremos en reposo, mientras que a la pelota de tenis la veremos moverse a 15 m/s, de izquierda a derecha. Cuando la pelota choca con el camión, rebota e invierte su velocidad moviéndose a -15 m/s. Si salimos del coche y nos paramos en la ruta, invertimos el proceso de sumar 5, es decir, sustraemos 5 a todas las velocidades. Resultado: la pelota rebota a -20 m/s.

Volvamos al problema original, y consideremos que la pelota de baloncesto es como el camión para la de tenis. Cuando la de baloncesto toca el suelo las dos pelotas cayeron desde la misma altura y en ese momento tienen la misma velocidad, V. Primero la de baloncesto rebota en el suelo e invierte su velocidad (siempre hay una mínima separación entre ambas): "para la pelota de baloncesto", la de tenis se aproxima a 2V y, al chocar, invierte su velocidad para moverse a 2V hacia arriba. Entonces, para nosotros que estamos en el suelo, la pelota de tenis se mueve a 3V, lo que significa que la altura es nueve veces mayor y la pelota de tenis sale despedida a una altura inesperada.

 

Imagen extraída de Universidad de Los Andes