Gli urti

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Curvare in su, curvare in giù

• Pre-conoscenze necessarie
• 2 principio (FrisMa)
• 3principio
• somma e differenze di vettori
• Moto circolare uniforme, forza centripeta

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Se ci si muove in piano, verticalmente la
velocità è nulla e tanto meno si accelera, la
risultante delle forze è nulla
Rv
FksP
v
Pmg
FrisP- Rv0!!!
La sensazione di peso è data da Rv non da P
!! In questo caso è esattamente uguale a quella
di quando siamo fermi, in piedi o seduti. Non
avvertiamo nulla di strano. Se la nostra massa è
di 60 kg , sentiamo (sulle piante dei piedi se
siamo eretti, o ., se siamo seduti) una forza
pari al nostro peso di 60 kgf (circa 600 N)
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RvPn
F PtksPn
PtPsena
PnPcosa
a
Pmg
Anche in questo caso la risultante delle forze è
0 La forza F necessaria a mantenere in moto la
vettura è aumentata della quantità Psena
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Curvare in su. (si può anche volare .)
Rv
F P-Rv
Pmg
Rv diminuisce !!! (si pesa meno)
Quando Rv 0 si perde il contatto col suolo.e
si vola!!!
Ciò avviene quando
Ad esempio se R90 m ciò avviene a v30 m/s108
km/h
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Curvare in giù. (si possono.rompere le
sospensioni .)
R
Rv
F Rv - P
Pmg
Rv aumenta !!! (si pesa di più)
Ci si sente schiacciare contro il suolo, tanto
più quanto più v è elevata e R piccolo.
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eper finire con gli effetti speciali .il giro
della morte
vlim
Rv0
Pmg
R
Si può fare, se la velocità è maggiore della
velocità limite vlim Questa corrisponde alla
situazione in cui non cè contatto con la pista e
lunica forza agente è il Peso. La massa non
centra!!
Ad esempio per un cerchio di raggio R12 m basta
arrivare su con v 11 m/s (40 km/h)
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Gli urti La quantità di moto
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Una conseguenza del 3 Principio della dinamica
se non agiscono altre forze sui due corpi A e B,
per il 2 principio della dinamica
F A?B
F B?A
B
A
MB
MA
Sono uguali e opposte
ma, poiché la durata dellinterazione è
ovviamente la stessa per entrambi i corpi,
Cè dunque una quantità che resta costante,
inalterata, durante uninterazione fra corpi ed è
la somma dei prodotti massavelocità dei singoli
corpi che compongono il sistema di corpi. Tale
quantità si dice Quantità di moto, è ovviamente
una grandezza vettoriale e, nel S.I. si misura in
kgm/s
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Quantità di moto
Alcuni valori, tanto per farsi unidea Una
pallottola m20 g, v400 m/s.p8
kgm/s Unauto a 36 km/h p 10000
kgm/s Un TIR a 80 km/h p 400000
kgm/s
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Una diversa formulazione del 2 Principio della
Dinamica (Impulso e variazione della quantità di
moto)
Il prodotto forza agente per il tempo durante il
quale agisce (Impulso) è uguale alla variazione
della quantità di moto del corpo.
A parità di variazione di p , tempi piccoli
- forze grandi tempi grandi - forze piccole
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Un calcolo realistico m1000 kg v 108
km/h 30 m/s
E la testa del guidatore?!
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I danni al passeggero e al guidatore dipendono
tutti dalla durata dellimpatto Se la durata
fosse quella dellesempio precedente un corpo di
massa 5 kg subirebbe una forza di ben 2500 N (
250 kgf) !!!
Ma se limpatto è ammortizzato (cinture di
sicurezza, airbag) la durata dellurto può
divenire anche 10 volte più grande e la forza
agente proporzionalmente più piccola
Proprio come quando ci si butta dal terzo piano e
cè il telo dei pompieri ad accoglierci
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Quando la quantità di moto si conserva urti
fra due corpi (in una dimensione)
Che cosa accade alla pistola quando spara ?
Prima dello sparo, è un unico corpo , fermo!
Dopo lo sparo, i due corpi viaggiano in direzioni
diverse , con velocità inversamente proporzionali
alle masse
Ad esempio, se m20 g , M 800 g , v400 m/s
allora V -10 m/s
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In uno scontro frontale tra due autoveicoli,
avviene più o meno la stessa cosa , anche se si
svolge in senso contrario !
I calcoli fondati sul principio di conservazione
della quantità di moto descrivono abbastanza
accuratamente la realtà, perché le forze esterne
( attrito col suolo soprattutto) divengono, nella
fase dellurto, decisamente trascurabili.
Lurto, in questo caso è di tipo
sostanzialmente anelastico in cui la gran parte
dellenergia cinetica dei due veicoli va persa e
si trasforma in energia di deformazione e termica.
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VC80 km/h
VA-40 km/h
prima
MC4 t
mA1 t
dopo
?
MCA5 t
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E, per finire, un bel tamponamento
prima
VA80 km/h
VC40 km/h
MC4 t
mA1 t
dopo
?
MCA5 t

• Con che velocità prosegue lammasso di rottami?
• Quale dei due autisti si fa più male, e perché?