Lezione 2 Quantità di moto e impulso di una forza

Quantità di moto
La quantità di moto di un corpo è un vettore.
Due concetti correlati: Velocità e Massa
Secondo principio della dinamica
a = ΔV/Δt
F= m * a
F = m * ΔV/Δt =m * V2 – V1/ Δt
=m V2 - m V1 / Δt
=P2 – P1/ Δt
=ΔP/ΔT
Il prodotto della massa di un corpo per il suo vettore velocità si chiama vettore quantità di moto.
In simboli: p = m * V
unità di misura Kg * m/s
Kg * m/s2
N*s
La forza agente su un corpo è pari al rapporto fra la variazione della sua quantità di moto e l’intervallo
considerato; facendo il m.c.d. la relazione si può scrivere F * Δt = Δp
Impulso di una forza
Il prodotto di una forza per l’intervallo di tempo in cui agisce si chiama impulso di una forza.
In simboli: I = F * Δt
unità di misura N * s
Quindi l’impulso di una forza è uguale alla variazione della sua quantità di moto cioè: I = Δp
La quantità di moto serve a studiare i sistemi di punti materiali.
Esempio: 2 palline su un biliardo
Quantità di moto totale p = p1 + p2
Sulle due palline agiscono due forze interne F 1,2 e F 2,1 che per il
terzo principio della dinamica sono opposte tra loro cioè F 1,2 = - F 2,1
Perciò la risultante delle forze interne sarà nulla
Fint = F 1,2 + F 2,1 = 0
F 2,1 + F 1,2 = 0
Interazione delle due palline tra loro:
Reazioni vincolari
Attrito
Peso 1
Le forze esterne agenti sono:
1. Peso.
2. Reazione vincolare.
3. Attrito.
Peso 2
Quindi: Fint + Fest = ΔP/Δt ma
Fint = 0
Fest = ΔP/Δt
Secondo principio della dinamica per un sistema di punti materiali
La risultante delle forze esterne agenti su un sistema è uguale al rapporto tra la variazione della quantità di
moto totale e l’intervallo di tempo.
Se l’attrito è trascurabile poiché pesi e reazioni vincolari si equilibrano si ha che Fest= 0 di conseguenza,
anche Δp=0 perciò se un sistema è isolato (rispetto all’esterno) la variazione della sua quantità di moto
totale è nulla; quindi il vettore quantità di moto è costante: principio di conservazione della quantità di
moto.