Sea una cuna (péndulo) de Newton de dos bolas donde una de las bolas se suelta y choca contra la otra en reposo (de igual masa). La segunda se mueve mientras la primera queda en reposo, por lo que el choque ha sido perfectamente elástico (máxima transferencia de energía dentro del sistema). Pero si la primera bola es de masa 3 veces mayor y ambas se sueltan desde la misma altura, pero en situaciones enfrentadas, en el primer choque la bola más pesada quedará en reposo y la liviana rebotará subiendo a más altura de la que partió. Sin embargo, una vez que vuelvan a chocar, ambas rebotarán y alcanzará la altura inicial.
Velocidad límite y velocidad inicial
En un problema de caída bajo la acción de una fuerza viscosa, se alcanza la velocidad límite cuando peso y fuerza viscosa sean numéricamente iguales. Esto es independiente de la velocidad inicial del objeto, aunque el que exista una velocidad inicial en el sentido de la caída, facilitará que se alcance la velocidad límite antes.
¿La tensión (fuerza) que una cuerda ejerce puede ser conservativa?
Supongamos una masa sujeta a una cuerda. Hacemos girar la masa horizontalmente. La tensión (fuerza de ligadura) no es una fuerza conservativa pero tampoco disipativa. La tensión realiza trabajo nulo como cualquier otra fuerza perpendicular al desplazamiento por lo que la energía mecánica se conserva. Con todo, la tensión aparenta ser conservativa, aunque no lo es.
Por otro lado, la tensión es la causante del giro y la fuerza centrífuga es numéricamente igual a la tensión. Puesto que la fuerza centrífuga (la aceleración centrífuga en realidad) es central y con ello, conservativa, el engaño desde el sistema no inercial se mantiene.
Finalmente, la fuerza centrífuga no realiza momento por ser central lo que permite que se conserve el momento angular tanto desde un sistema inercial como no inercial. Esto ocurre cuando los vectores velocidad angular y momento angular son paralelos: L=I*w.
¿Violación de la ley de inercia? No, horror vacui
Una vela confinada en un tubo y sometida a giro muestra un comportamiento inesperado. La llama se inclina hacia el centro. ¿El fuego no cumple la ley de inercia? Lo que ocurre es que el aire caliente (menos denso) es desplazado por el aire frío (más denso) en la zona opuesta al centro de giro en el tubo. Esas corrientes de aire mueven la llama hacia el centro. Si se tuviera una misma masa de aire caliente que de frío o se llegara al equilibrio térmico (imposible mientras exista un foco de calor), la vela también se movería para rellenar el vacío dejado por el aire que ha huido centrífugamente. Un caso parecido ocurre con un globo de helio dentro de un coche en marcha. Cuando éste para, el globo se va hacia atrás. Cuando gira, el globo acompaña el giro. El aire dentro del habitáculo se mueve siguiendo su inercia mientras que el globo de densidad menor que la del aire (y por tanto menos masa), se ve obligado a ocupar el espacio que deja el aire. Todos los cuerpos materiales cumplen con la ley de inercia pero en espacios cerrados, de volumen fijo, cede el más liviano.
Grados de libertad de un sólido rígido
Un sólido rígido libre tiene 6 grados de libertad: 3 coordenadas de un punto de referencia (centro de masas) y 3 ángulos por cada giro independiente (spin, precesión, nutación). Sin embargo, hay una excepción: el sólido lineal rectilíneo con 5 grados de libertad (1 punto + 2 giros). Debido a que es nulo su momento de inercia principal respecto del eje definido por el propio sólido, carece de spin.
