El momento es una de las ideas más confiables de la física: en un sistema cerrado, sin importar cómo colisionen, reboten o queden pegados los objetos, el momento total antes de una interacción siempre es igual al momento total después. Esa única regla — la conservación del momento — es lo que te permite predecir el resultado de una colisión sin saber nada sobre las fuerzas involucradas durante el impacto en sí.
Qué mide el momento
El momento (p = mv) combina cuánta masa se mueve con qué tan rápido se mueve. Un camión pesado avanzando lentamente en un estacionamiento y una bicicleta ligera bajando a toda velocidad por una colina pueden tener un momento similar, aunque sus velocidades sean muy diferentes — la masa y la velocidad se compensan mutuamente. Como la velocidad es un vector, el momento también lo es: dos objetos de igual masa y velocidad moviéndose uno hacia el otro tienen momentos que apuntan en direcciones opuestas, y sus momentos pueden cancelarse parcial o totalmente al combinarse.
Por qué el momento total no cambia
La tercera ley de Newton dice que toda fuerza tiene una fuerza de reacción igual y opuesta. Durante una colisión, cualquier fuerza que el objeto A ejerza sobre el objeto B, el objeto B ejerce exactamente la fuerza opuesta sobre A, durante exactamente la misma cantidad de tiempo. Esas fuerzas cambian el impulso de cada objeto en cantidades iguales y opuestas, por lo que el impulso total del sistema (la suma de los momentos de ambos objetos) nunca cambia, independientemente de cuán complicada o violenta sea la colisión. Esto es cierto ya sea que la colisión sea elástica (rebota, energía cinética conservada) o inelástica (los objetos se deforman o se pegan, la energía cinética se pierde en forma de calor y sonido).
Colisiones perfectamente inelásticas
La colisión más simple de analizar es una perfectamente inelástica, donde los dos objetos se pegan después y se mueven como una sola masa combinada. Como se mueven juntos, comparten una velocidad común, que se obtiene dividiendo el impulso total antes de la colisión por la masa total de ambos objetos. Esto es exactamente lo que los analistas de accidentes automovilísticos, los investigadores de balística y los estudiantes de física utilizan para reconstruir lo que sucedió en un impacto a partir de mediciones anteriores y posteriores, sin necesidad de conocer los confusos detalles de las fuerzas durante la colisión misma.