CENTRO DI MASSA

Per trattare il moto dei corpi estesi o di un sistema di punti materiali è utile concentrare l'attenzione su un unico punto rappresentativo. Il centro di massa o baricentro di un sistema è il punto geometrico corrispondente al valor medio della distribuzione della massa del sistema nello spazio. La Seconda legge afferma che il momento totale della forza del sistema di punti per un certo polo è definito solamente dalle forze esterne, poiché il momento totale delle forze interne è nullo

Tuttavia il corpo in generale non è formato da punti discreti ma è continuo. Varia in base al sistema di riferimento. Se si lancia una chiave inglese per esempio essa avrà un moto parabolico e rotatorio.

Quantità di moto

Come caso particolare, quando sul sistema non agiscono forze esterne, cioè quando il sistema è isolato, ne consegue la legge di conservazione della quantità di moto totale: è una grandezza vettoriale e la quantità di moto totale di un sistema è infatti uguale al prodotto della massa totale del sistema per la velocità del centro di massa. p=m*v (approssimazione ottima con v<<c luce)

Conservazione della quantità di moto

Quando le forze esterne che agiscono sul sistema sono nulle o la loro risultante sul sistema è nulla, la quantità di moto totale del sistema si conserva. E' una grandezza vettoriale e la conservazione può avvenire anche in 1 o 2 componenti, dei tre assi. Si conserva quado la sommatoria delle forze esterne è uguale a zero.

Impulso e forze impulsive

Forze eseguite per intervalli di tempo limitati e solitamente brevi, ma abbiano un effetto dominante rispetto alle altre forze. All'inizio la forza è nulla poi cresce rapidamente, raggiunge un massimo e decresce fino a zero.

Dopo aver analizzato la definizione possiamo enunciare e considerare il teorema dell'impulso: l'impulso di una forza che si esercita su un punto materiale in un intervallo di tempo è uguale alla variazione della quantità di moto del punto in quell'intervallo di tempo.

La formula del teorema dell'impulso è quindi:

I=Δp

L'impulso è pari alla variazione della quantità di moto. Fonte https://www.youmath.it/lezioni/fisica/dinamica/2996-impulso.html

Urti: è il termine fisico con cui si identifica una collisione che avviene tra due o più corpi nello spazio, caratterizzato dalla presenza di forze interne molto intense e di breve durata (forze impulsive), mentre le forze esterne sono trascurabili.

Se l'energia meccanica totale dei corpi è rimasta invariata (e quindi le velocità dei due corpi dopo l'urto hanno o direzione o verso o intensità diverse tra loro), allora si parla di urto el

astico.

Se l'energia meccanica dei corpi è stata parzialmente dissipata nell'urto, allora si parla di urto anelastico. In quest'ultimo caso, se l'energia cinetica dissipata è la massima possibile (dovendo rispettare la conservazione della quantità di moto totale), l'urto si dice totalmente anelastico.

MOTO DEI RAZZI

Rispetto agli altri problemi quando il razzo accelera espelle propellente alleggerendosi notevolmente e questo va a variare le condizioni del sistema. Facendo delle considerazioni sulla seconda legge di Newton otteniamo l'equazione del moto dei razzi:

Domande:

1. Definizione di centro di massa di un sistema di particelle; moto del centro di massa; seconda legge di Newton per un sistema di particelle.

2. Teorema di conservazione della quantità di moto totale.

3. Definizione di impulso di una forza e teorema dell'impulso (per la forza risultante agente su un corpo).

4. Proprietà degli urti elastici ed anelastici

5. Equazioni del moto del razzo (sistemi a massa variabile)