Si dejamos caer una pelota de goma contra el suelo, rebota varias veces antes de detenerse. Si repetimos exactamente el mismo experimento con una bola de plastilina, probablemente quede aplastada sobre el piso. Los dos objetos recibieron un impacto parecido, pero sus materiales reaccionaron de maneras muy diferentes.
La explicación está en cómo almacenan y transforman la energía. Una pelota fabricada con un material elástico puede deformarse durante una fracción de segundo y luego recuperar casi completamente su forma. Ese proceso devuelve parte de la energía del impacto y la impulsa nuevamente hacia arriba.
La plastilina, en cambio, presenta una deformación principalmente plástica: cambia de forma y no vuelve inmediatamente a su estado inicial. Gran parte de la energía termina empleada en esa deformación y transformada en calor interno, sonido y otros movimientos microscópicos.
¿Qué le ocurre a una pelota cuando golpea el piso?
Antes de soltarla, una pelota sostenida a cierta altura tiene energía potencial gravitatoria debido a su posición. Cuando la dejamos caer, esa energía se transforma progresivamente en energía cinética, es decir, energía asociada al movimiento.
Al llegar al suelo, la pelota no se detiene de manera instantánea sin cambiar. Durante el impacto, su parte inferior se comprime y el objeto se deforma. Si su material es suficientemente elástico, esa deformación almacena temporalmente energía, de manera parecida a lo que ocurre cuando apretamos un resorte.
Luego el material intenta recuperar su forma original. Al expandirse otra vez, ejerce una fuerza contra el piso y la pelota sale impulsada hacia arriba.
El proceso puede resumirse así:
- Al caer, la energía potencial se transforma en energía cinética;
- Al golpear el piso, parte se almacena momentáneamente como energía elástica;
- Al recuperar su forma, esa energía vuelve a impulsar la pelota;
- Otra parte se transforma en calor, sonido y vibraciones, por lo que cada rebote es más bajo que el anterior.
¿Por qué la plastilina no rebota como una pelota?
La diferencia principal aparece en lo que sucede después de la deformación.
Un material elástico tiende a recuperar su forma cuando desaparece la fuerza que lo deformó. La goma utilizada en muchas pelotas posee esta capacidad en un grado considerable.
La plastilina se comporta de otra manera. Al golpear el suelo, puede aplastarse, ensancharse o quedar marcada. Esa nueva forma permanece porque sufrió una deformación plástica.
Esto significa que mucha menos energía queda disponible para impulsar nuevamente el objeto hacia arriba. La energía no desaparece —la energía total se conserva—, sino que cambia de forma. Parte termina asociada al movimiento interno del material, a pequeñas vibraciones, calor y al trabajo necesario para reorganizarlo permanentemente.
En física, los impactos también pueden clasificarse según cuánto de la energía cinética se conserva. Se denomina colisión elástica a aquella en la que se conserva la energía cinética, mientras que en una colisión inelástica una parte se transforma en otras formas de energía. En la vida cotidiana, prácticamente ningún choque es perfectamente elástico.
¿Todas las pelotas rebotan igual?
No. El material, la presión interna y la superficie contra la cual chocan pueden cambiar muchísimo el resultado.
Una pelota de tenis, una de básquet y una de goma maciza no responden exactamente igual porque poseen estructuras diferentes. En las pelotas infladas, además, el aire interior se comprime durante el impacto y colabora con la recuperación de la forma. Una pelota con poca presión suele rebotar menos que una correctamente inflada.
También importa el piso. Además, distintas pelotas rebotaban más sobre superficies duras, como baldosas, que sobre materiales blandos. Una alfombra se deforma y absorbe parte de la energía que podría haber regresado a la pelota.
¿Por qué ningún rebote dura para siempre?
Aunque una pelota sea muy elástica, nunca devuelve el 100% de la energía recibida. En cada choque, una pequeña parte termina convertida en sonido, calor, vibraciones del suelo y deformaciones internas.
Los físicos pueden medir qué tan “rebotador” es un choque mediante el coeficiente de restitución. Un valor cercano a 1 indica que el objeto recupera una gran proporción de su velocidad después del impacto.
Por eso cada salto alcanza una altura menor que el anterior hasta que finalmente la pelota queda quieta.
La diferencia con la plastilina, entonces, no está en que una tenga energía y la otra no. Ambas reciben energía al caer. Lo que cambia es qué hace cada material con ella: la pelota almacena temporalmente una parte y la devuelve al recuperar su forma; la plastilina utiliza gran parte del impacto para cambiar de forma de manera permanente.
