URTO FRONTALE ELASTICO

sofia110
C' è qualcuno che potrebbe spiegarmi la soluzione di questo problema, perché non lo capita... :( :

Due palle da biliardo identiche vengono poste a contatto in quiete sul tavolo. Una terza palla eguale alle precedenti, è in moto alla velocità v lungo la retta congiungente i centri delle biglie in quiete. L'urto è elastico.
Determina la velocità finale delle tre biglie (puoi pensare che le biglie ferme non si tocchino).

[La soluzione del mio libro di testo è: alla fine la biglia incidente e la prima biglia saranno ferme, a contatto, sul tavolo, mentre la terza biglia si allontana alla velocità di quella incidente.]

Ho presente a livello empirico che la biglia in mezzo rimane ferma mentre quella alla sua destra acquista la v di quella iniziale ma non so per quale legge fisica..

Risposte
*pizzaf40
se immagini che le biglie siano 2 sole, una ferma e una in movimento, al momento dell'urto si creerà una deformazione elastica proporzionale all' energia cinetica in entrambe le biglie pari a:

$E_e=1/2mv^2=E_d=1/2kx^2$ (questo immaginando le biglie semplificate come corpo puramente elastico)

Dato che l'energia elastica creatasi sulla biglia in movimento è uguale e contraria all'energia cinetica, queste si annulleranno e la biglia in movimento sarà ferma, cioè:

$E_1=1/2mv^2-1/2kx^2=0$

la seconda, invece, sarà sottoposta all'energia elastica e basta, perchè prima era ferma, quindi:

$E_2=1/2kx^2=1/2mv^2$

dunque avrà un moto pari a quello della biglia che l'ha colpita.
Se immagini ora che la seconda colpisca una terza, succederà la stessa cosa...se la seconda e la terza le metti attaccate succede che la prima si ferma e la terza parte inesorabile verso la buca (se si è presa bene la mira) :-D

P.S. In realtà questo non succede con un tiro normale di biliardo, perchè la palla prende una rotazione con l'attrito sul tavolo. Questa rotazione non viene completamente trasmessa alla seconda palla a causa dell'attrito insufficiente tra le palle (brutto da dire così ) :wink: In questa maniera il moto rettilineo viene trasmesso alla terza palla (che va per i fatti suoi), ma la seconda non rimane ferma a causa della spinta che subisce dalla prima, che ruotando su se stessa e grazie all'attrito, trasforma il moto rotatorio in retilineo spingendo appunto la seconda. Perchè rmangano ferme tutte e 2, bisogno dare un taglio iniziale alla palla in maniera che ruoti all'indietro, e l'attrito del tavolo annulli questa rotazione esattamente al momento di contatto con la seconda palla...se gli dai troppo taglio, al momento dell'urto la prima palla starà girando ancora all'indietro, per cui tornerà sulla sua strada!

Ciao ciao

elios2
sofia, frequenti leopardi.it?

sofia110
:shock: No..

elios2
Ah scusami!!! ti avevo confusa con un'altra Sofia..! Perdono! :)

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