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Scienze – Grade 12 · Unità 5: Quantità di moto, gas e grafici

Quantità di moto

Usa p = m v e la conservazione della quantità di moto per analizzare gli urti e i dispositivi di sicurezza.

La quantità di moto è massa × velocità: p = m v, si misura in kg m/s. È una grandezza vettoriale, quindi conta la direzione. In un sistema chiuso la quantità di moto totale prima di un evento è uguale a quella dopo: la quantità di moto si conserva. Quando una pistola spara, il proiettile va in avanti e la pistola rincula all'indietro con una quantità di moto uguale e opposta.

La forza è uguale alla variazione della quantità di moto nel tempo: F = m Δv ÷ Δt. Aumentare il tempo per fermarsi riduce la forza. Le caratteristiche di sicurezza delle auto, come le zone a deformazione programmata, le cinture di sicurezza e gli airbag, aumentano tutte la durata di un urto, e questo riduce la forza sui passeggeri. I caschi da bicicletta e i materassini anti-urto funzionano nello stesso modo.

Esempio svolto

Un carrello da 2 kg a 3 m/s urta un carrello fermo da 1 kg e si attacca. Qual è la loro velocità dopo?

  1. Quantità di moto prima = 2 × 3 + 1 × 0 = 6 kg m/s.
  2. Quantità di moto dopo = (2 + 1) × v = 6.

Risposta:v = 2 m/s.

Parole chiave

quantità di moto
massa × velocità, in kg m/s
conservazione della quantità di moto
la quantità di moto totale è la stessa prima e dopo
impulso
variazione della quantità di moto: forza × tempo
zona a deformazione programmata
parte di un'auto che si schiaccia per allungare la durata dell'urto
Esercitati

Domande nuove ogni volta.

Con riferimento agli NGSS: HS-PS2-2