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lunedì 16 aprile 2012

Urto anelastico

L'urto anelastico è l'urto in cui l'energia meccanica totale non si conserva. Nel caso poi sia anelastico totale, i corpi, dopo la collisione, restano a contatto e possono essere considerati come un unico corpo ed essi viaggiano con la stessa velocità, come può essere il caso di un'automobile che urta contro un camion e rimane incastrata in esso: nel sistema, dopo l'urto, automobile e camion si fondono in un unico corpo, che continua a viaggiare con una velocità V\; diversa dalla velocità iniziale dell'automobile e da quella del camion.

Conservazione della quantità di moto [modifica]

La legge di conservazione della quantità di moto del sistema
P_t = \sum M \cdot v = cost
per gli urti anelastici totali, si può scrivere
m_1v_1 + m_2v_2 = (m_1+m_2) \cdot V
dove m_1v_1\; e m_2v_2\; rappresentano le quantità di moto prima dell'urto rispettivamente del primo corpo di massa m_1\; e del secondo corpo di massa m_2\;, mentre (m_1+m_2) \cdot V è la quantità di moto dell'intero sistema dopo l'urto, cioè quando i due corpi si fondono in un unico corpo di massa pari alla somma delle precedenti, m_1+m_2\;
V\;, ricavabile dalla precedente espressione, rappresenta la velocità con cui si muovono i due corpi insieme dopo l'urto

Energia dissipata [modifica]

Se si suppone per semplicità che non vi siano variazioni di energia potenziale (caso più comune), allora la perdita di energia meccanica è dovuta alla sola variazione di energia cinetica. L'energia cinetica dissipata durante l'urto (anelastico totale), pari a \Delta K\;, è \Delta K = K_i - K_f = \frac{1}{2}  m_1 v_1^2 + \frac{1}{2}  m_2 v_2^2 - \frac{1}{2}  (m_1 + m_2)V^2 = \frac{1}{2} m_r (v_1 - v_2)^2
dove:
m_r = \frac{m_1 m_2} {m_1 + m_2}
si dice massa ridotta del sistema.
Questa energia si trasforma in calore (o per meglio dire in energia termica).
È possibile dimostrare che se l'urto è totalmente anelastico, l'energia cinetica dissipata è la massima possibile.
Questa conclusione è confusionaria in quanto se nel caso ideale si prendono in considerazine due punti materiali non si può avere formazione di calore in quanto il punto materiale è privo di calore , essendo il calore l'energia cinetica delle particelle di un corpo , ma se il corpo è fomato da una particella l'energia cinetica rimane appunto energia cinetica !!!!
Urge un chiarimento su questo "paradosso"


Animazione di un urto anelastico totale

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