Sistema deformabile?

zio_mangrovia


In questo esercizio, al punto A vorrei aver chiaro il procedimento ed in particolare capire se la quantità di moto si conserva.
Facendo una prima analisi dell'urto, potrei definirlo come anelastico perchè il carrello rimane attaccato all'ostacolo ma non ne sono certo. Potrei dire che il muro esercita una forza uguale e contraria sul muro a quella esercitata dal carrello sul muro (3a l. di Newton)
Inoltre posso dire che per il principio di inerzia la particella dopo l'urto continua a muoversi anche se vincolata con una fune. Se osservo l'evento da un sistema di riferimento inerziale, la terraferma, potrei dire che la particella immediatamente dopo l'urto si muove con la stessa velocità $v_i$ del carrello e non agisce su di essa alcuna forza orizzontale che la fa oscillare. Le uniche forze sono la tensione del filo e la forza peso.
Il mio libro classifica questo esercizio tra i sistemi deformabili dove asserire che :
$\Delta \vecp=\vec I$

Sono corrette le mie deduzioni?

Risposte
mgrau
Io lascerei perdere completamente l'idea dell'urto, e penserei il sistema come un pendolo.
Per la prima parte, si tratta di un pendolo inizialmente verticale con la massa che ha velocità $v$, e si vuole trovare la relazione fra questa velocità e l'angolo $theta$ di oscillazione massima. Semplici considerazioni di conservazione dell'energia.
Per la seconda parte, si tratta di notare che la reazione dell'ostacolo è la stessa cosa della reazione del sostegno della fune, anzi, la sola componente orizzontale. Così, basta trovare la tensione della fune in funzione di $theta$ - chiaramente la componente orizzontale si azzera per $theta = 0$ - e sei a posto.

zio_mangrovia
Grazie 1000.
Considera però che il testo in questa fase non ha ancora affrontato il moto del pendolo.
Ma come valuti le mie riflessioni? Hanno un senso? Sono corrette?

mgrau
"zio_mangrovia":
Se osservo l'evento da un sistema di riferimento inerziale, la terraferma, potrei dire che la particella immediatamente dopo l'urto si muove con la stessa velocità $v_i$ del carrello e non agisce su di essa alcuna forza orizzontale che la fa oscillare. Le uniche forze sono la tensione del filo e la forza peso.

Sì, questo va bene. Sul fatto dell'urto anelastico non so cosa dire, mi pare che non c'entri molto.
Quanto all'aver studiato o no il pendolo, non c'è bisogno di saper nulla, basta vedere che quando la massa si trova alla massima estensione $theta$, è ferma, e si è sollevata di $L(1-costheta)$, per cui basta uguagliare l'energia cinetica iniziale con l'energia potenziale finale: $1/2mv^2 = mgL(1-costheta)$.

zio_mangrovia
perfettamente chiaro!

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