Urti elastici e urti anelastici

Gli urti tra corpi si dividono in genere in urti elastici e urti anelastici.

Nel caso degli urti elastici, oltre alla quantità di moto totale, si conserva anche l'energia cinetica totale del sistema, cioè la somma delle energie cinetiche dei corpi che lo compongono. In questo tipo di urti può avvenire una deformazione temporanea dei corpi che collidono. Le leggi di conservazione applicate agli urti elastici vengono utilizzate per prevedere il comportamento del sistema a seguito dell'urto, quindi per determinare le velocità e le traiettorie dei corpi; l'urto fra due palle da biliardo, fatte generalmente di materiale rigido e non deformabile, può essere considerato elastico.

Negli urti anelastici parte dell'energia cinetica viene utilizzata per deformare in modo permanente (seppure in parte) almeno uno dei corpi che collidono. Si ha un urto anelastico, per esempio, quando una freccia viene scagliata contro un bersaglio che viene trafitto e quindi si defoma. Un urto parzialmente anelastico si verifica quando solo parte dell'energia cinetica viene dissipata sotto forma di calore o utilizzata per compiere un lavoro: per esempio, quando un sasso colpisce una vetrata parte della sua energia cinetica viene spesa per rompere il vetro, ma il sasso mantiene una frazione della sua energia cinetica e continua la sua corsa. Anche negli urti anelastici vale però la legge di conservazione della quantità di moto.

Negli urti elastici valgono entrambe le leggi di conservazione, mentre in quelli anelastici vale solo la legge di conservazione della quantità di moto. Le caratteristiche dei due tipi di urti sono riassunte nello schema in basso.

 

In modo più sintetico possiamo dire che:

 

def 1. Più corpi che prendono parte allo stesso fenomeno costituiscono un sistema.

 

Es. Due palle da biliardo che si avvicinano l’uno all’altra costituiscono il sistema del fenomeno urto che voglio studiare.

 

In un sistema agiscono due tipi di forze. Le forze interne sono quelle che i corpi all’interno di un  sistema esercitano l’uno sull’altro. Le forze esterne sono quelle esercitate sui corpi del sistema da agenti esterni al sistema.

 

Es.  Le forze di azione e reazione che si originano durante l’urto delle due palle sono forze interne, mentre il peso di ciascuna palla e le forze normali di sostegno fornite dal tavolo sono le forze esterne.

         

def 2 Un sistema è isolato se la risultante delle forze esterne è nulla.

 

Es. Nel caso delle palle da biliardo poiché i pesi e le forze di sostegno fornite dal tavolo si fanno equilibrio, la somma delle forze esterne è nulla e le palle costituiscono un sistema isolato.

                 

def 3. Si chiama quantità di moto totale Q del sistema la somma delle quantità di moto q di ciascun corpo che costituisce il sistema.

 

Uno dei più importanti principi della fisica è il principio di conservazione della quantità di moto

 

" La quantità di moto totale di un sistema isolato rimane costante"

 

Nel caso di un sistema a due corpi, potremo asserire che la somme della quantità di moto dei due corpi in un certo istante sarà uguale alla somma delle quantità di moto dei due corpi dopo un certo tempo t e non importa cosa è avvenuto in quel tempo, purché i due corpi costituiscano un sistema isolato (cioè interagiscano solo fra di loro)  scriveremo:    

 

(m1v1+ m2v2)prima = (m1v1+ m2v2) dopo

 

Da:   www.fisicaweb.org