Impulso e quantità di movimento sono grandezze fisiche vettoriali utilizzato nello studio della dinamica. L'unità di misura per entrambi è la stessa (kg.m/s), e sono legati dal teorema dell'impulso e anche dal Seconda legge di Newton.
Che cos'è lo slancio?
La quantità di movimento è il prodotto tra il pasta di un corpo e la sua velocità. È una quantità vettoriale la cui unità di misura, secondo SSistema internazionale di unità (Sio), può essere sia il kg.m/s che il N.s.
IL formula utilizzato per calcolare la quantità di movimento è il seguente:
Q- quantità di movimento (kg.m/s)
m – massa (kg)
v – velocità (m/s)
La quantità di movimento è una quantità particolarmente utile per studiare il collisioni, poiché, negli urti elastici, la quantità totale di movimento deve essere mantenuta costante.
Cos'è l'impulso?
Impulso è la misura di variazionedàl'ammontarenelmovimento. Come la quantità di moto, è una quantità vettoriale. Quando applichi una spinta a un corpo, la sua quantità di movimento cambia. La definizione più semplice di impulso è mostrata nella formula seguente.
io – impulso (kg.m/s o N.s)
∆Q – variazione della quantità di movimento (kg.m/s o N.s)
Non fermarti ora... C'è dell'altro dopo la pubblicità ;)
impulso e forza
Quando si applica un forza a un corpo, l'impulso che viene applicato a quel corpo dipende dal tempo di contatto tra i corpi. Più lungo è questo tempo, maggiore è la spinta fornita e maggiore è la variazione del movimento.
F – forza (N)
t – intervallo/i di tempo
Dalla formula sopra, puoi vedere che per una data misura di impulso, forza e intervallo di tempo sono inversamente proporzionali. Questo fatto spiega l'utilità dei paraurti per auto, poiché, poiché l'urto dura più a lungo a causa della deformazione del paraurti, la forza esercitata sul veicolo e sul passeggero è minore, sebbene l'impulso subito sia lo stesso di un urto che si verificherebbe senza questo protezione.
Vedi anche: Accelerazione: che cos'è, formule risolte ed esercizi
Seconda legge di Newton, impulso e quantità e moto
In origine, il Seconda legge di Newtonton, conosciuto come Principio Fondamentale della Dinamica, è stato scritto in termini di quantità come quantità di moto, quantità di moto e tempo. Secondo questa legge, la forza netta su un corpo è uguale al prodotto della sua massa e della sua accelerazione, ma questa definizione può anche essere scritto in modo che la forza risultante sia uguale alla variazione della quantità di movimento durante un certo intervallo di tempo.
Infine, le due espressioni mostrate sopra possono essere combinate in modo che la variazione di la quantità di movimento è uguale al prodotto della forza risultante e l'intervallo di tempo di applicazione di forza. Questa identità è chiamata teorema dell'impulso.
Leggi anche: Riepilogo con tutte le cose più importanti sulle tre leggi di Newton
Esercizi risolti su impulso e quantità di movimento
Domanda 1 – (Udesc) oh airbag e le cinture di sicurezza sono elementi di sicurezza presenti in tutte le auto nuove prodotte in Brasile. Utilizzando i concetti della Prima Legge di Newton, di impulso di una forza e variazione della quantità di moto, analizzare le proposizioni.
IO. oh airbag aumenta la spinta della forza media che agisce sull'occupante dell'auto quando si scontra con il cruscotto, aumentando la quantità di movimento dell'occupante.
II. oh airbag aumenta il tempo di collisione tra l'occupante dell'auto e il cruscotto, diminuendo così la forza media che agisce su di sé nell'urto.
III. La cintura di sicurezza impedisce all'occupante dell'auto, in caso di collisione, di continuare a muoversi con un movimento rettilineo uniforme.
IV. La cintura di sicurezza rallenta l'occupante dell'auto in caso di collisione, aumentando la quantità di movimento dell'occupante.
spunta l'alternativa corretta:
a) Solo le affermazioni I e IV sono vere.
b) Solo le affermazioni II e III sono vere.
c) Solo le affermazioni I e III sono vere.
d) Solo le affermazioni II e IV sono vere.
e) Tutte le affermazioni sono vere.
Modello: lettera b.
Risoluzione:
Analizziamo ciascuna delle alternative:
[IO] - falso. oh airbag riduce la forza applicata al corpo, aumentando il tempo di applicazione della forza.
[II] - Vero.
[III] - Vero.
[IV] - falso. La quantità di movimento dell'occupante è ridotta.
Domanda 2 - (PUC-RJ) Un tennista, durante il servizio, lancia la palla verticalmente verso l'alto. Raggiunta la sua massima altezza, la pallina viene colpita dalla racchetta da tennis e parte con una velocità di 108 km/h in direzione orizzontale.
Calcola, in kg.m/s, il modulo della variazione lineare della quantità di moto della pallina tra gli istanti subito dopo e subito prima di essere colpita dalla racchetta.
Dato: considera la massa della pallina da tennis pari a 50 g.
a) 1,5
b) 5.4
c) 54
d) 1500
e) 5400
Modello: lettera a.
Risoluzione:
Per risolvere l'esercizio è necessario scrivere la massa, che è in grammi, in chilogrammi (m = 50,10-3 kg). Inoltre la velocità, che è in km/h, deve essere espressa in m/s. Nota il calcolo:
Domanda 3 - (UECE) Consideriamo una sfera molto piccola con una massa pari a 1 kg che viaggia a una velocità di 2 m/s senza ruotare per 3 s. In questo intervallo di tempo, il momento lineare di questa particella è:
a) 2 kg.m/s
b) 3 secondi
c) 6 kg.m/s
d) 6 m
Modello: lettera a.
Risoluzione:
Per risolvere l'esercizio è sufficiente moltiplicare la massa e la velocità del corpo, ma è anche necessario ricordare l'unità di misura della quantità di movimento, i kg.m/s.
Di Rafael Hellerbrock
Insegnante di fisica
Vorresti fare riferimento a questo testo in un lavoro scolastico o accademico? Guarda:
HELERBROCK, Rafael. "Impulso e quantità di movimento"; Scuola Brasile. Disponibile in: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/impulso-e-quantidade-de-movimento.htm. Consultato il 27 giugno 2021.