Due carri ferroviari di massa m1
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Due carri ferroviari di massa m1 = 1,0 x 10^4 kg e m2 = 9,0 x 10^3 kg si stanno muovendo senza attrito l’uno contro l’altro a velocità di valore rispettivamente v1 = 0,10 m/s e v2 = 0,50 m/s. Al momento dell’urto si agganciano e proseguono insieme il loro moto.
1. In che verso si muoveranno?
Un sistema che sviluppa una forza F, di modulo costante e contraria al moto, subentra all’improvviso e ferma i carrelli in 10 s.
2. Quanto vale l’intensità della forza F?
Introduzione all’Argomento:
La quantità di moto di un corpo è una grandezza vettoriale (dotata quindi di direzione, verso e modulo) che, per definizione, è data dal prodotto tra la massa e la velocità del corpo stesso. In un qualsiasi sistema di riferimento inerziale (dove vale cioè il principio di inerzia), essa è una grandezza fisica conservativa. Riveste poi un ruolo particolarmente importante nello studio degli urti tra i corpi, permettendo di determinare il vettore velocità dei corpi dopo l’urto (direzione, verso e modulo), e nello studio del momento angolare (o momento della quantità di moto).
Analisi dell’Esercizio:
In questo esercizio abbiamo due carri ferroviari di massa m1 e m2 che si muovono senza attrito l’uno verso l’altro fino a scontrarsi. L’urto è completamente anelastico, pertanto possiamo utilizzare la relazione corrispondente per ottenere la velocità post scontro e capire in che verso si muoveranno i due corpi. A questo punto, per determinare l’intensità della forza che agisce fermando i carri, è sufficiente applicare il noto teorema dell’impulso, sostituire i valori numerici e ottenere il risultato.