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?
- Quantità di moto prima = 2 × 3 + 1 × 0 = 6 kg m/s.
- 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
Domande nuove ogni volta.
Con riferimento agli NGSS: HS-PS2-2