Nyckeln är systemet
Lagen om bevarande av momentum säger att det totala momentumet för ett stängt system förblir konstant. Tricket är att förstå vad som utgör vårt "system" i detta fall.
* Bollen ensam är inte ett stängt system. Jorden utövar en gravitationskraft på bollen, och bollen utövar en lika och motsatt kraft på jorden (Newtons tredje lag).
* Det korrekta stängda systemet är bollen och jorden.
hur det fungerar
1. Inledande momentum: Ursprungligen har bollen lite liten fart, medan jorden har en enorm men väsentligen försumbar momentum på grund av dess enorma storlek.
2. när bollen faller:
* Bollens momentum ökar nedåt.
* Samtidigt ökar jordens momentum uppåt (även om det är otroligt litet).
3. bevarande: Ökningen i bollens momentum är exakt balanserad av den minsta ökningen av jordens momentum. Detta behåller den totala momentumet för bolljordsystemets konstant under hösten.
En analogi
Föreställ dig två skridskoåkare som står stilla, en mycket tyngre än den andra. Om den tyngre skateren skjuter den lättare skateren, kommer den lättare skateren att röra sig mycket snabbare. Den tyngre skateren kommer också att röra sig, men mycket långsammare. Systemets totala momentum (båda åkare) förblir noll.
Sammanfattningsvis
Även om det kan verka som att bollens momentum ökar "från ingenstans", förändras jordens momentum också för att perfekt balansera den. Lagen om bevarande av fart upprätthålls, men vi måste överväga hela systemet som är involverat för att se det.
