En ciencia, el lenguaje es específico e inequívoco.Eso significa que los términos se definen de maneras que a menudo son diferentes al uso coloquial.

Citaré Wikipedia sobre la definición de colisión."Una colisión es un evento en el que dos o más cuerpos ejercen fuerzas entre sí durante un tiempo relativamente corto".Tenga en cuenta que no hay ningún requisito de contacto.

De las cuatro fuerzas fundamentales, tanto el electromagnetismo como la gravedad son de largo alcance.A pesar de ser de largo alcance, ambos caen con el cuadrado inverso de la distancia (para objetos simplemente distribuidos).Esto significa que en su mayoría puede ignorar los efectos de la fuerza a grandes distancias en relación con su aproximación más cercana.

Una partícula cargada que es desviada por otra partícula cargada al pasar una a la otra es un ejemplo de una colisión en la que no se produce ningún contacto.Un tirachinas gravitacional en el que un objeto pequeño se mueve alrededor de un objeto mucho más pesado para ganar velocidad es otro ejemplo.

Esta puede ser una respuesta un tanto pedante, pero creo que con el propósito de cultivar un lenguaje claro, cuestionaría la noción de "contacto físico" implícita en el uso de la palabra en el libro de texto y, en cambio, respondería de la siguiente manera: Si la "colisión" de dos o más cuerpos relativamente en movimiento (como implica) significa un cambio de estado de movimiento mutuamente forjado, entonces ha habido contacto físico, por definición . Ha habido un intercambio de momento y / o momento angular y energía a fuerza de alguna interacción.

Cuando decimos "contacto físico" coloquialmente, nos referimos a una interacción particularmente fuerte producida por la cercanía particularmente estrecha de los dos cuerpos entre sí, con un conjunto de resultados que evoca nuestra idea intuitiva de "contacto físico", como: activación del sentido del tacto, si uno de los cuerpos es un animal sensible, deformación aguda y posiblemente fractura de algunos de los cuerpos en sus puntos de aproximación más cercanos, deformación plástica permanente, como arañazos, marcas o deformaciones y contacto claramente audible "sonidos. Pero, en el nivel más básico, tal interacción es diferente de cualquier otra interacción a través de las cuatro fuerzas básicas de la naturaleza solo a través de la fuerza de la interacción. No hay ninguna diferencia cualitativa fundamental real en absoluto: cuando "tocamos" un cuerpo, simplemente estamos sintiendo las deformaciones de nuestro propio cuerpo provocadas por fuerzas fundamentales - electromagnetismo - entre nuestros cuerpos y lo que estamos tocando. Ya sea que estemos sintiendo la repulsión de Coulombic entre nuestro dedo y los átomos de la mesa sobre la que descansa, o la repulsión de Coulombic entre la bola cargada que estamos sosteniendo y otra cargada similar a varios centímetros del "contacto físico" con la primera, hay nada realmente diferente de lo que está sucediendo a un nivel fundamental.

Al tratar de definir qué hace que el "contacto físico" sea diferente de otras interacciones, descubrimos rápidamente que no existe una definición rigurosa que lo diferencie de otras interacciones.

Todas las dispersiones son ejemplos de colisiones.Puede considerar el ejemplo de la dispersión alfa de Rutherford en la que no hay contacto físico entre la partícula alfa y el núcleo.

El problema aquí es de definición. Se trata de "colisiones" y "contacto", pero no las define con cuidado. Los problemas que obtiene son:

• No existe una diferencia clara entre una colisión y muchas otras formas de interacción.

• Tampoco existe una buena definición de "contacto". Mire de cerca y las cosas no se contactan entre sí. Simplemente se acercan y se separan.

• Cualquiera que sea el tamaño de los objetos que estamos discutiendo, a escala atómica todos están formados por diminutos cuantos / "partículas" que no son sólidas y no "chocan" en absoluto. Nunca. Intercambian portadores de fuerza y ​​ejercen fuerzas entre sí. Técnicamente, es difícil describir lo que existe. Esto no es relevante en el día a día, pero es una gran parte de la razón por la que es difícil definir estas palabras. (Es posible que escuche esto como "todo es principalmente espacio vacío")

• Aunque llamamos a muchas cosas "colisiones", es un término vago cuando se mira con atención, porque las cosas interactúan físicamente en lugar de chocar. Pensamos en ellos como "colisiones" porque los vemos en una escala de tiempo que los hace parecer eventos instantáneos. Si los viéramos más de cerca, veríamos que involucran muchas interacciones que gradualmente se acumulan y se disipan gradualmente, todo mientras los objetos están a distancia. Una "colisión" es una especie de conceptualización. Lo cual está bien, excepto que luego está intentando aplicar el término "contacto", que no es un concepto similar.

Un ejemplo de esto es el movimiento browniano. Puede ver que las partículas de polvo se mueven en el aire y las partículas en el agua (bajo un microscopio) cambian repentinamente de dirección. Ciertamente parece que han tenido colisiones, porque de repente cambian de dirección. Incluso en las clases decimos que chocaron. Pero en realidad nunca entraron en contacto. Es posible que hayan llegado a diminutas fracciones de milímetro, pero antes de que pudieran tocarse, la interacción había hecho su trabajo y se transfirió el impulso / energía, por lo que se separaron.

Sucede lo mismo con las colisiones a gran escala, solo que más difíciles de ver y menos obvias. Debido a que generalmente no nos importa cuando dos autos chocan, si sus partículas entraron en contacto o solo en una pequeña fracción de milímetro, lo suficiente como para transmitir el impulso y las fuerzas de deformación, decimos que "chocaron" y entraron en "contacto". Pero técnicamente ninguno de los dos es cierto, o al menos, tendrías que definir qué cuenta como "colisión" y "contacto" para decidir si fue cierto según esa definición .

Experimento mental / ejemplo de una respuesta "bastante cercana"

Aquí tienes un experimento mental, en lugar de una respuesta definitiva.

Suponga que jugó al billar o al snooker solo con la bola blanca y el negro, y de alguna manera ambas bolas tenían la misma carga eléctrica (todas + o -) o el mismo monopolo magnético (imán norte o sur) sin romperse, explotar la tierra o romper la física. Al ser la misma carga o polo magnético, se repelen con mucha fuerza cuando se acercan.

Le pegas a la bola blanca al negro. Parece golpear un lado del negro, y ambas bolas se separan como de costumbre en el billar / snooker. Pero la cámara ultra lenta muestra que la bola negra comenzó a alejarse y la bola blanca comenzó a cambiar su trayectoria, cuando estaban a 3,5 mm de distancia, y ambas bolas cambiaron rápidamente su movimiento para que nunca se acercaran más de 0,25 mm, tan rápido que parecía un juego de billar normal.

¿Diría que se trata de una "colisión" y, de ser así, hubo "contacto"?

En primer plano, así es cada colisión que ves, y el tipo de movimiento que realmente está sucediendo.

Ese es mi intento de mostrar por qué es una pregunta difícil de responder.

La repulsión magnética a corto plazo (por ejemplo, entre los mismos polos de los imanes) también es un ejemplo de colisión sin contacto físico.

¿Qué significa "contacto físico" de todos modos?¡Los átomos de dos coches que chocan nunca "se tocan" entre sí!La idea de "tacto" es en realidad nuestra incapacidad humana para comprender tamaños más pequeños que una fracción de milímetro.

Una vez que acepta que el contacto físico es una mera cuestión de escala, lo abandona y todas las colisiones son "sin contacto".Dos autos que chocan pueden intercambiar pintura, claro, pero nunca se tocan realmente en el sentido de que los átomos ni siquiera tienen una superficie definida con la que tocarse entre sí.

(Matemáticamente, podemos definir el tacto como dos superficies de objetos que comparten al menos un punto. Pero eso no funciona en física porque los átomos no tienen superficies)