Impulso e Quantità di moto

 

La quantità di moto di un corpo è il vettore definito dal prodotto della sua massa m per la velocità v con cui si muove: .
La quantità di moto trasmessa ad un corpo da una forza F che agisce per un determinato tempo t si definisce impulso della forza: ; il prodotto dà la velocità finale raggiunta dal corpo, per cui: , allora l'impulso di una forza è uguale alla variazione della quantità di moto del corpo sul quale la forza ha agito per un determinato tempo.
In un sistema composto da più corpi, il vettore quantità di moto totale del sistema è la somma vettoriale delle quantità di moto dei singoli corpi che lo compongono:
.
L’equazione fondamentale della dinamica può essere scritta in termini di quantità di moto:

, essendo 

La forza Fest, che rappresenta la somma vettoriale di tutte le forze esterne agenti sul sistema, può essere quindi espressa come il rapporto fra la variazione della quantità di moto ed il tempo in cui la variazione si compie.

Se la somma vettoriale delle forze esterne che agiscono sul sistema è nulla  , il vettore

quantità di moto totale del sistema non viene modificato dal modo in cui interagiscono fra loro i corpi che lo compongono:

 ovvero   = costante.

I corpi che compongono il sistema possono interagire, ma le forze interne che agiscono fra loro si annullano due a due per la 3^ legge di Newton. Perciò sono le quantità di moto dei singoli corpi che possono cambiare, mentre la loro somma rimane costante in assenza di forze esterne o quando la risultante delle forze esterne che agiscono sul sistema è nulla.
Questo è il principio di conservazione della quantità di moto, che può essere quindi applicato in assenza di forze esterne o quando queste siano trascurabili rispetto alle forze impulsive dell’urto.

Quando questo principio può essere applicato, essendo la quantità di moto del sistema prima dell’urto uguale alla quantità di moto del sistema dopo di esso, è possibile calcolare il moto dei corpi che compongono il sistema dopo l’urto, conoscendo il loro moto prima dell’urto e viceversa.
La quantità di moto è un vettore ed ogni componente è conservato separatamente. L'equazione della conservazione della quantità di moto comprende in realtà tre equazioni, una per ogni dimensione. 

L’unità di misura della quantità di moto è
il Kgm/s, essendo il prodotto di una massa per una velocità; la quantità di moto è una grandezza vettoriale, può perciò essere graficamente rappresentata da un vettore, la lunghezza del quale rappresenta la sua dimensione (la velocità moltiplicata per la massa), mentre l’orientamento ne rappresenta la
direzione in relazione ad un sistema di riferimento.  

 

 

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