Nella scienza, il linguaggio è specifico e non ambiguo.Ciò significa che i termini sono definiti in modi spesso diversi dall'uso colloquiale.

Citerò Wikipedia sulla definizione di collisione."Una collisione è un evento in cui due o più corpi esercitano forze l'uno sull'altro per un tempo relativamente breve."Tieni presente che non è richiesto il contatto.

Delle quattro forze fondamentali, sia l'elettromagnetismo che la gravità sono a lungo raggio.Nonostante siano a lungo raggio, cadono entrambi con il quadrato inverso della distanza (per oggetti semplicemente distribuiti).Ciò significa che puoi ignorare principalmente gli effetti della forza a grandi distanze rispetto al loro approccio più vicino.

Una particella carica che viene deviata da un'altra particella carica mentre passano l'una accanto all'altra è un esempio di collisione in cui non avviene alcun contatto.Un altro esempio è una fionda gravitazionale in cui un piccolo oggetto si muove attorno a un oggetto molto più pesante per guadagnare velocità.

Questa può essere una risposta un po 'pedante, ma penso che allo scopo di coltivare un linguaggio chiaro, metterei in discussione la nozione di "contatto fisico" come implicito nell'uso della parola nel libro di testo e risponderei invece come segue: Se la "collisione" di due o più corpi relativamente in movimento (come implica) significa un mutamento reciproco dello stato di movimento, allora c'è stato un contatto fisico, per definizione . C'è stato uno scambio di quantità di moto e / o momento angolare ed energia grazie a alcune interazioni.

Quando diciamo colloquialmente "contatto fisico", intendiamo un'interazione particolarmente forte determinata dalla vicinanza particolarmente stretta dei due corpi l'uno all'altro, con un insieme di risultati che evoca la nostra idea intuitiva di "contatto fisico", come ad esempio: attivazione del senso del tatto, se uno dei corpi è un animale senziente, deformazione acuta e possibilmente frattura di alcuni dei corpi nei punti di avvicinamento più vicino, deformazione plastica permanente come graffi, rigature o deformazioni e contatto chiaramente sopportabile " "suoni. Ma, al livello più elementare, una tale interazione è diversa da qualsiasi altra interazione attraverso le quattro forze fondamentali della natura solo attraverso la forza dell'interazione. Non esiste una vera differenza qualitativa fondamentale: quando "tocchiamo" un corpo, stiamo semplicemente sentendo le deformazioni del nostro corpo provocate dalle forze fondamentali - l'elettromagnetismo - tra i nostri corpi e ciò che stiamo toccando. Sia che sentiamo la repulsione coulombica tra il nostro dito e gli atomi del tavolo su cui è appoggiato, o la repulsione coulombica tra la palla carica che stiamo tenendo e una simile caricata a diversi centimetri dal "contatto fisico" con la prima, c'è niente di veramente diverso che sta accadendo a livello fondamentale.

Quando si cerca di definire cosa rende il "contatto fisico" diverso da altre interazioni, scopriamo rapidamente che non esiste una definizione rigorosa che lo differenzi da altre interazioni.

Tutti gli scattering sono esempi di collisioni.Si può considerare l'esempio dello scattering alfa di Rutherford in cui non c'è contatto fisico tra la particella alfa e il nucleo.

Il problema qui è di definizione. Sta discutendo di "collisioni" e "contatto" ma non le definisce accuratamente. I problemi che riscontri sono:

• Non esiste una differenza netta tra una collisione e molte altre forme di interazione.

• Non esiste nemmeno una buona definizione di "contatto". Guarda attentamente e le cose non si toccano. Si avvicinano e si allontanano.

• Qualunque siano le dimensioni degli oggetti di cui stiamo discutendo, su scala atomica sono tutti costituiti da minuscoli quanti / "particelle" che non sono solidi e non "entrano in collisione" affatto. Mai. Si scambiano portatori di forza ed esercitano forze l'uno sull'altro. Tecnicamente è difficile descrivere cosa esiste. Questo non è rilevante a livello quotidiano, ma è una parte importante del motivo per cui è difficile definire queste parole. (Potresti sentire questo scritto come "tutto è per lo più spazio vuoto")

• Anche se chiamiamo molte cose "collisioni", è un termine vago quando lo guardi attentamente, perché fisicamente le cose interagiscono piuttosto che scontrarsi. Li consideriamo come "collisioni" perché li vediamo su una scala temporale che li fa sembrare eventi istantanei. Se li vedessimo più da vicino, vedremmo che comportano molte interazioni che gradualmente si accumulano e gradualmente si dissolvono, il tutto mentre gli oggetti sono a distanza. Una "collisione" è una sorta di concettualizzazione. Il che va bene, tranne per il fatto che stai cercando di applicare il termine "contatto" che non è un concetto simile.

Un esempio di questo è il moto browniano. Puoi vedere le particelle di polvere muoversi nell'aria e le particelle nell'acqua (al microscopio), cambiare improvvisamente direzione. Certamente sembra che abbiano avuto delle collisioni, perché improvvisamente cambiano direzione. Anche nelle classi diciamo che si sono scontrati. Ma in realtà non sono mai entrati in contatto. Potevano essere arrivati ​​entro minuscole frazioni di millimetro, ma prima che potessero effettivamente toccarsi, l'interazione aveva fatto il suo lavoro e la quantità di moto / energia è stata trasferita, quindi si sono allontanati.

È lo stesso con le collisioni su larga scala, solo più difficili da vedere e meno ovvie. Poiché generalmente non ci interessa quando 2 auto entrano in collisione, se le loro particelle sono entrate in contatto o solo entro una minuscola frazione di millimetro, sufficiente per trasmettere la quantità di moto e le forze di deformazione, diciamo che si sono "scontrate" e sono entrate in "contatto". Ma tecnicamente nessuno dei due è vero, o almeno, dovresti definire ciò che conta come "collisione" e "contatto" per decidere se fosse vero secondo quella definizione .

Esperimento di pensiero / esempio di una risposta "abbastanza vicina"

Ecco un esperimento mentale per te, al posto di una risposta definitiva.

Supponi di giocare a biliardo oa snooker solo con la bilia battente e il nero, e in qualche modo entrambe le palline avevano la stessa carica elettrica (tutte + o -) o lo stesso monopolo magnetico (magnete nord o sud) senza rompersi, esplodere la terra o rompere la fisica. Essendo della stessa carica o polo magnetico, si respingono molto fortemente quando si avvicinano.

Colpisci il pallino al nero. Sembra colpire un lato del nero, ed entrambe le palline si allontanano come al solito nel biliardo / snooker. Ma il movimento ultra-lento mostra che la pallina nera ha iniziato ad allontanarsi e la bilia battente ha iniziato a cambiare il suo percorso, quando erano a 3,5 mm di distanza, ed entrambe le palline hanno cambiato rapidamente il loro movimento in modo che non si siano mai avvicinate a 0,25 mm, così rapidamente che sembrava una normale partita a biliardo.

Diresti che si tratta di una "collisione" e, in tal caso, c'è stato un "contatto"?

In primo piano, ecco com'è ogni collisione che vedi e il tipo di movimento che sta realmente accadendo.

Questo è il mio tentativo di mostrare perché è una domanda difficile a cui rispondere.

La repulsione magnetica a breve termine (ad esempio tra gli stessi poli dei magneti) è anche un esempio di collisione senza contatto fisico.

Che cosa significa comunque "contatto fisico"?Gli atomi di due auto in collisione non si "toccano" mai!L'idea del "tocco" è in realtà la nostra incapacità umana di comprendere dimensioni inferiori a una frazione di millimetro.

Una volta che accetti che il contatto fisico è una semplice questione di scala, ti arrendi e tutte le collisioni sono "senza contatto".Due auto che entrano in collisione possono scambiarsi vernice, certo, ma non si toccano mai veramente, nel senso che gli atomi non hanno nemmeno una superficie definita con cui toccarsi!

(Matematicamente, possiamo definire il tocco come le superfici di due oggetti che condividono almeno un punto. Ma questo non funziona in fisica perché gli atomi non hanno superfici)