Esplosioni

In un’esplosione un corpo inizialmente fermo si divide in più frammenti grazie all’energia interna (chimica, elastica, …) che viene liberata. Le forze che spingono via i pezzi sono tutte interne, quindi la quantità di moto totale non cambia: se il corpo era fermo, la somma delle quantità di moto dei frammenti resta zero.

Esplosione: il corpo fermo si divide. La quantità di moto totale resta zero; il frammento più leggero va più veloce.

Per due soli frammenti la conservazione impone $m_1\vv{v}_1 + m_2\vv{v}_2 = \vv{0}$, cioè i due pezzi partono in versi opposti con quantità di moto uguali e contrarie. Poiché $\lvert v_1\rvert/\lvert v_2\rvert = m_2/m_1$, il frammento più leggero schizza via più veloce.

Chi porta via l'energia

In un’esplosione il frammento più leggero, pur avendo la stessa quantità di moto (in modulo) dell’altro, porta via la maggior parte dell’energia cinetica. A parità di $p = mv$ infatti $E_\text{cin} = \tfrac{p^2}{2m}$: energia inversamente proporzionale alla massa. È il motivo per cui, in un urto o in un rinculo, è il pezzo piccolo quello “pericoloso”.

L’esempio numerico completo è svolto in Esercizio svolto — esplosione in due frammenti.

Collegamenti

Argomenti: Quantità di moto e urti Concetti: Esplosione · Conservazione della quantità di moto · Energia cinetica Competenze: Conservazione della quantità di moto

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