La quantità di moto si conserva negli urti — Scienze, 14–17 anni

La quantità di moto collega la massa e la velocità di un oggetto e aiuta a prevedere che cosa succede in un urto.

Che cosa significa quantità di moto

La quantità di moto indica quanto è difficile fermare un oggetto in movimento. Dipende dalla massa e dalla velocità: un camion pesante che viaggia lentamente può avere la stessa quantità di moto di un'auto leggera che viaggia velocemente. Ha una direzione, che si inverte se l'oggetto cambia verso.

Perché è importante la quantità di moto

In un urto il movimento può cambiare molto rapidamente, ma la quantità di moto totale di un sistema chiuso rimane la stessa. Questa regola permette di calcolare velocità sconosciute dopo un incidente o un'esplosione, anche quando le forze sono complicate. Deriva dalle forze uguali e opposte che gli oggetti esercitano l'uno sull'altro.

Calcolo di un urto

Un carrello di 2 kg si muove verso destra a 3 m/s e urta un carrello fermo di 1 kg. Se rimangono attaccati, la quantità di moto totale è 2 × 3 + 1 × 0 = 6 kg·m/s. La massa complessiva è 3 kg, quindi la loro velocità comune è 6 ÷ 3 = 2 m/s verso destra.

L'errore più comune

Un errore comune è pensare che anche l'energia cinetica si conservi in ogni urto. Sembra logico perché dopo l'urto c'è ancora movimento, ma suono, calore e deformazioni possono trasferire energia fuori dagli oggetti. La quantità di moto si conserva nel sistema chiuso; l'energia cinetica si conserva solo negli urti elastici.

Dove si usa

Gli investigatori degli incidenti usano la quantità di moto per stimare la velocità dei veicoli prima di un urto. Gli ingegneri la usano anche per progettare airbag, caschi e zone deformabili: aumentano il tempo della variazione di moto e riducono la forza media su una persona. Gli incidenti reali coinvolgono però attrito e più oggetti.

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