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 ejerce sobre el objeto B, el objeto B ejerce la fuerza exactamente opuesta de vuelta sobre A, durante exactamente el mismo tiempo. Esas fuerzas cambian el momento de cada objeto en cantidades iguales y opuestas, así que el momento total del sistema — la suma del momento de ambos objetos — nunca cambia, sin importar qué tan complicada o violenta sea la colisión. Esto es cierto ya sea que la colisión sea elástica (con rebote, se conserva la energía cinética) o inelástica (los objetos se deforman o quedan pegados, la energía cinética se pierde en calor y sonido).
Colisiones perfectamente inelásticas
La colisión más simple de analizar es una perfectamente inelástica, en la que los dos objetos quedan pegados después y se mueven como una sola masa combinada. Como se mueven juntos, comparten una velocidad común — hallada al dividir el momento total antes de la colisión entre la masa total de ambos objetos. Esto es exactamente lo que usan los analistas de choques de autos, los investigadores de balística y los estudiantes de física para reconstruir lo que sucedió en un impacto a partir de mediciones antes y después, sin necesidad de conocer los detalles complicados de las fuerzas durante la colisión en sí.