Problema impulso

19cinta92
due oggetti di massa uguale cadono dalla stessa altezza su due superfici diverse una più morbida(tipo dei cuscini ) una più dura tipo un pavimento. Subiscono impulsi diversi?Subiscono forze diverse? In base all'ultima risposta possiamo fare affermazioni sul lasso di tempo durante il quale agisce ciascuna delle due forze?

Secondo me non subiscono impulsi diversi visto che la forza è sempre quella di gravità e quella normale al momento dell' impatto per entrambi e l'altezza è uguale, a meno che il tempo non sia diverso per i due oggetti ma questo non abbiamo la possibilità di dedurlo. Sbaglio?

Risposte
Sk_Anonymous
È vero che la velocità con cui arrivano a destinazione è la stessa, a parità di condizioni iniziali.
Ma gli urti, ti sembrano gli stessi?

19cinta92
Gli urti non saranno sicuramente gli stessi ma non mi sembra di avere i dati per ragionarci su in termini di urti, Poi ricavarne le forze,quindi gli impulsi ancora meno.Spero tu ne sappia di più.
Grazie

Sk_Anonymous
Facciamo così : liberiamoci della forza peso, che forse induce in errore, e scagliamo i due oggetti di ugual massa, con la stessa velocità finale diretta orizzontalmente (ipotesi di lavoro!) contro due pareti verticali, una morbida come un cuscino, l'altra dura come la pietra. L'energia cinetica che posseggono i due corpi al momento dell'urto è la stessa.
Puoi supporre che l'urto contro la pietra sia completamente elastico, l'urto contro il cuscino sia completamente anelastico.

Che dice la legge dell'impulso? La massa è costante, quindi si può scrivere :

$F*dt = m*dv$

ovvero, in termini finiti , mettendo dei $\Delta$ al posto dei $d$ (modo impreciso di parlare!) :

$F*\Deltat = m*\Deltav$

E cioè, la variazione di quantità di moto (2ºmembro) è uguale all'impulso della forza agente (1º membro). Qui come "forza" devi intendere l'interazione tra corpo e parete.

Quinzio
Scusate se intervengo, ma forse "19cinta92" ha bisogno di "capire il problema" in modo più terra-terra e intuitivo.

Se uno sbatte la testa sul pavimento, si fa male, e ci si può fare molto male fino a rompere qualche osso.
Se invece tra il pavimento e la testa c'è un cuscino, nessuno si è mai fatto male.
Perchè ?
Cosa cambia nelle due situazioni ?
Qual è quella "cosa" che è la causa del male e della possibile rottura di un osso ?
Altra domanda simile: se prendo un bastone si legno e lo sbatto sul pavimento posso romperlo, se non è molto duro. Se lo sbatto sul cuscino, non ci riuscirò mai ? Perchè ?

19cinta92
quindi visto che si tratta di urti differenti: l'energia cinetica non si conserva ma la quantità di moto si conserverà comunque per cui gli impulsi che subiranno le due masse saranno uguali e dunque anche le forze e i tempi.Perdonatemi ancora se sbaglio.
Per quanto riguarda le domande di ' Quinzio' mi pare che la risposta corretta sia che la causa è l'elasticità del materiale ma non credo ci sia una differenza di forza visto che come diceva navigatore la variazione della quantità di moto è uguale all'impulso della forza agente e sappiamo che sia per gli urti elastici che per quelli anelastici la quantità di moto si conserva.Spero di aver capito bene.

Quinzio
Facciamo questo gioco:
nel disegno ci sono due grafici approssimativi, che si riferiscono alla forza esercitata da una superficie su cui va a sbattere l'oggetto.
Quale dei due è il cuscino e quale è il pavimento ?


19cinta92
vorresti dirmi che il secondo rappresenta il pavimento quindi la forza esercitata da una superficie più rigida è maggiore?

Sk_Anonymous
Si, Quinzio vuol dirti proprio questo.

È vero che il prodotto $F*\Deltat$ è uguale nei due casi.
Ma nel caso del cuscino, il $\Deltat$ è molto più grande, perchè questo è il tempo della durata del contatto.
Quindi la forza $F$ è molto minore che nel caso della pietra, in cui il contatto dura molto poco.

19cinta92
Capito, grazie a entrambi! ;-)

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