Momentu lineare
U momentum lineare o cumunamente abbreviatu cum'è momentum hè definitu cum'è u pruduttu di massa è velocità.
p = mv
Descrizzione: p = momentum, m = massa (chilogrammu), v = velocità (metru/secondu)
U momentum hè una quantità vettoriale, dunque, in più di avè una magnitudine, u momentum hà ancu una direzzione. A direzzione di u momentum hè a listessa chè a direzzione di a velocità di l'ughjettu o a direzzione di u muvimentu di l'ughjettu.
U momentum hè direttamente proporzionale à a massa è a velocità. Più grande hè a massa, più grande hè u momentum. In listessu modu, più grande hè a velocità, più grande hè u momentum. Per esempiu, ci sò duie vitture, dicemu a vittura A è a vittura B. Sè a massa di a vittura A hè più grande di a massa di a vittura B è e duie vitture si movenu à a listessa velocità, allora a vittura A hà un momentum più grande di a vittura B. In listessu modu, sè e vitture A è a vittura B anu a listessa massa è a vittura A si move più veloce di a vittura B, allora u momentum di a vittura A hè più grande di u momentum di a vittura B. Sè un oggettu cù massa ùn si move micca o hè fermu, allora u momentum di l'oggettu hè zero.
L'unità internaziunale di mumentu hè u chilogramma metru/secondu, abbreviatu kg m/s.
pulsu
L'impulsu hè definitu cum'è u pruduttu di a forza o di a forza risultante cù l'intervallu di tempu.
Teorema Impulsu-Momentum
U teorema di l'impulsu-momentum s'ottene riducendu L'equazione di a seconda lege di Newton in forma di momentum.
infurmazione:
Esempiu di prublemi
1. Una palla di 1 kg hè lanciata orizzontalmente à una velocità di 2 m/s. A palla hè tandu colpita in a listessa direzzione chè a palla originale. A palla hè in cuntattu cù a mazza per 1 millisecondu è a so velocità dopu avè lasciatu a mazza hè di 4 m/s. Quanta forza esercita a mazza nantu à a palla ?
Discussione
Hè cunnisciutu chì:
A direzzione di u muvimentu di a palla hè a listessa, dunque a velocità iniziale è a velocità finale anu u listessu segnu.
Dumandatu: forza F
Risposta:
2. Una palla di 1 kg hè lanciata orizzontalmente à diritta à una velocità di 10 m/s. Dopu esse stata colpita, a palla si move à manca à una velocità di 20 m/s. Determinate a magnitudine di l'impulsu chì agisce nantu à a palla.
Discussione
Hè cunnisciutu chì:
m = 1 kg, vo = 10 m/s, vt = -20 m/s
A direzzione di u muvimentu o a direzzione di a velocità di a palla hè opposta, dunque a velocità iniziale è a velocità finale anu segni diversi.
Dumandatu: impulsu (I)
Risposta:
I = m (vt - vo) = (1)(-20 – 10) = (1)(-30) = -30 kg m/s.
U segnu negativu indica chì a direzzione di l'impulsu hè a listessa chè a direzzione di a velocità finale di a palla (à manca).
3. Un studiente colpisce una palla di volley cù una massa di 0,1 kg chì hè inizialmente in riposu. A manu di u studiente hè in cuntattu cù a palla di volley per 0,01 secondi. Dopu esse stata colpita, a palla di volley si move à una velocità di 2 m/s. (a) Quanta forza esercita a manu di u studiente nantu à a palla di volley ? (b) A Terza Legge di Newton dice chì se u studiente esercita una forza nantu à a palla, a palla esercita ancu una forza nantu à u studiente. Quanta forza esercita a palla nantu à u studiente ? (c) Se a manu di u studiente hè in cuntattu cù a palla di volley per 0,001 secondi, quanta forza esercita a palla nantu à a manu di u studiente ?
Discussione
Hè cunnisciutu :
Dumandatu forza F
Jawab :
(a) A forza esercitata da a manu di u studiente nantu à a palla se u tempu di cuntattu hè di 0,01 seconde
(b) A forza esercitata da a palla nantu à a manu di u studiente se u tempu di cuntattu hè di 0,01 seconde
Terza Legge di Newton: F azione = – F reazione
A magnitudine di a forza esercitata da a palla nantu à a manu di u studiente hè 200 Newton.
(c) A forza esercitata da a palla nantu à a manu di u studiente se u tempu di cuntattu hè di 0,001 seconde
Basatu annantu à i risultati ottenuti, si pò cunclude chì a forza esercitata da a palla nantu à a manu di u studiente hè più grande quandu u tempu di cuntattu hè più cortu. Sta forza più grande provoca più dolore in a manu di u studiente. Pudete vede questu quandu si ghjoca à pallavolo. Sè vo colpite una pallavolo più dura, u tempu di cuntattu trà a vostra manu è a palla hè più cortu chè quandu vo colpite una palla più dolce. A differenza di tempu di cuntattu face chì a vostra manu senti più dolore quandu si colpisce una palla più dura.
4. Quistione d'esame naziunale 2011/2012 C61 n. 13
Una palla di gomma cù una massa di 75 grammi hè lanciata orizzontalmente finu à ch'ella tocca un muru cum'è mostratu in l'imagine. Sè a palla di gomma hè rimbalzata à a listessa velocità, allora a magnitudine di a forza hè pulsu u ballò chì hè accadutu era…
A. 0
B. 1,5 Ns
C. 3,0 Ns
D. 3,7 Ns
E. 5,5 Ns
Discussione
Hè cunnisciutu :
Massa di a palla (m) = 75 grammi = 0,075 kg
Kecepatan principiu (v)o) = -20 m/s
Velocità finale (vt) = 20 m/s
A direzzione di u muvimentu di a palla (direzzione di a velocità) hè opposta, dunque a velocità iniziale è a velocità finale anu segni diversi.
Dumandatu impulsu
Jawab :
Impulsu = cambiamentu di momentum
I = Δp
I = m (vt - vo) = 0,075 (20 – (-20)) = 0,075 (20 + 20) = 0,075 (40)
I = 3 Ns
Ns significa Newton secondu.
A risposta curretta hè C.
5. Quistione di l'esame naziunale 2011/2012 A81 n. 13
Una palla cù una massa di 20 grammi hè lanciata à una velocità di v1 = 4 m/s à manca. Dopu avè culpitu u muru, rimbalza à una velocità di v2 = 2 m/s à diritta. A magnitudine di l'impulsu pruduttu hè….
A. 0,24 Ns
B. 0,12 Ns
C. 0,08 Ns
D. 0,06 Ns
E. 0,04 Ns
Discussione
Hè cunnisciutu :
Massa di a palla (m) = 20 grammi = 0,02 kg
Velocità iniziale (v1) = – 4 m/s
Velocità finale (v2) = 2 m/s
A direzzione di u muvimentu di a palla (direzzione di a velocità) hè opposta, dunque a velocità iniziale è a velocità finale anu segni diversi.
Dumandatu impulsu
Jawab :
Impulsu = cambiamentu di momentum
I = Δp
I = m (v2 - v1) = (0,02)(2 – (-4)) = (0,02)(2 + 4)
I = (0,02)(6) = 0,12 Ns
A risposta curretta hè B.
