Urto fra slitte

Testo

Sintesi: urto fra slitte. Due slitte sul ghiaccio: $m_1 = 50\;\text{kg}$ a $5\;\text{m/s}$ e $m_2 = 70\;\text{kg}$ ferma. Si tamponano e restano unite. Calcola: (a) velocità comune, (b) energia cinetica iniziale, (c) finale, (d) energia dissipata e dove fisicamente va a finire.

Soluzione

(a) Velocità comune (conservazione della quantità di moto, massa totale $120\;\text{kg}$): $v_f = \frac{m_1 v_1}{m_1 + m_2} = \frac{50\cdot 5}{120} = \frac{250}{120} \approx 2{,}08\;\text{m/s}$

(b) Energia cinetica iniziale: $E_i = \tfrac{1}{2}\cdot 50\cdot 5^2 = 625\;\text{J}$

(c) Energia cinetica finale: $E_f = \tfrac{1}{2}\cdot 120\cdot 2{,}08^2 \approx 260\;\text{J}$

(d) Energia dissipata: $\ev{\Delta E \approx 365\;\text{J} \;(\approx 58\%)}$ I $365\;\text{J}$ mancanti si trasformano in calore, deformazione delle slitte e suono dell’impatto. La quantità di moto invece si conserva integralmente.

Collegamenti

Argomenti: Quantità di moto e urti Concetti: Urto anelastico · Conservazione della quantità di moto · Energia cinetica