In una scena di film western due pistoleri si affrontano
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In una scena di film western due pistoleri si affrontano. Uno dei due fa volare via il cappello dalla testa dell’altro con un colpo di pistola. Il proiettile ha una massa di 5,0 g e colpisce il cappello, di massa 200 g, con una velocità di 580 m/s. Immediatamente dopo essere stato attraversato dal proiettile, il cappello ha velocità di 5,0 m/s.
1. Calcola la quantità di moto totale del sistema formato da proiettile e cappello prima dell’urto.
2. Calcola la quantità di moto totale del cappello dopo che è stato attraversato dal proiettile.
3. Considera che, nel momento dell’urto, la quantità di moto totale del sistema si conserva e ricava la quantità di moto finale del proiettile.
4. Calcola la velocità finale del proiettile.
5. Calcola l’energia cinetica totale prima e dopo l’urto.
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).
Analisi dell’Esercizio:
In una scena di film western due pistoleri si affrontano… Per quanto possa sembrare l’inizio di un romanzo avvincente, la risoluzione di questo esercizio è tutt’altro che scontata, in quanto entrano in gioco gli urti. Bisognerà dunque stare attenti a considerare opportunamente il proiettile, il cappello e le loro velocità, prima e dopo l’urto. Soltanto in questo modo si potranno calcolare le quantità di moto, le velocità e le energie richieste nei 5 punti del quesito.