Page 507 - Capire la Fisica

V0 = 7 m/s.

Esercizio 10: Urto anelastico tra vagoni ferroviari.

Nella preparazione di un treno composto da diversi vagoni, due di questi, con masse di
4
4
2.0 ∙ 10 kg e 4.0 ∙ 10 kg, vengono convogliati l’uno verso l’altro.
Toccandosi rimangono collegati insieme. Il vagone più leggero ha una velocità iniziale
di 1.5 m/s; l’urto fa sì che questo torni indietro con una velocità di 0.25 m/s.

Qual era la velocità iniziale del vagone più pesante?

Idea: Consideriamo i due vagoni come particelle e definiamo come sistema l’insieme
dei due vagoni. Trattandosi di un sistema isolato, la sua quantità di moto totale si con-
serva nella collisione.

Siccome i due vagoni rimangono collegati l’uno all’altro, si tratta di un urto perfetta-
mente anelastico.

I vagoni si muovono verso sinistra dopo l’urto, quindi la loro velocità finale è la stessa

(vx)f = - 0.25 m/s.

Nota: la velocità (v2x)f deve essere negativa per poter “far tornare indietro” il primo
vagone (attaccato al secondo).

Soluzione: La legge di conservazione della quantità di moto, (Px)f = (Px)i può essere
scritta come:

(m1 + m2)(vx)f = m1(v1x)i + m2(v2x)i

A questo punto possiamo facilmente risolvere l’equazione per la velocità iniziale del
4
secondo vagone di massa 4.0 • 10 kg.
4
4
)
( + )( ) − ( 1 (6∙10 )(−0.25 /)−(2∙10 )(1.5 /)

1
1
2
(v2x)i = = = −1.1 /
4
2 4∙10
Il segno negativo indica che il vagone più pesante aveva una velocità iniziale verso sini-
stra.
Esercizio 11: Le trasformazioni dell’energia in un urto perfettamente anelastico.
Abbiamo 2 carri che muovendosi l’uno verso l’altro, si scontrano e si agganciano tra

loro.

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