Verificare il principio di conservazione della quantità di moto nell'urto tra sfere

fisica

Esperienza N°4

Titolo: Urti Obliqui

Scopo: Verificare il principio di conservazione della quantità di moto nell'urto tra sfere uguali con    l'utilizzo della pista di lancio.

Materiali utilizzati

Strumenti di misura

Altro Materiale

Disegno Schematico

Parte Teorica

L'obiettivo di quest'esperienza è di confermare la legge della conservazione della quantità di moto, che dice: in un sistema isolato (quando non agiscono forze esterne), il prodotto della massa per la velocità di tutti i corpi che ne fanno parte rimane costante; eguagliando l'equazione qtot.

Questa equazione però è uguagliata soltanto negli urti elastici, cioè in quei urti in cui la quantità di moto, per l'appunto non cambia e non vi sono deformazioni. La quantità  di moto può essere definita come una grandezza vettoriale di un oggetto di massa m e velocità v, che ha la direzione e il verso della velocità e modulo uguale alla quantità di moto, l'unità di misura di questa grandezza è Kg▪ m/s. Ci sono diversi tipi d'urti, per esempio quello effettuato in quest'esperienza è l'urto obliquo, cioè quando il punto di contatto tra i due corpi si trova non sulla stessa traiettoria orizzontale, ma su una traiettoria obliqua, a tipo scivolo; a differenza di questo nell'urto centrale, il punto di contatto tra i due corpi si trova sulla stessa traiettoria delle due sfere. La gittata, è la distanza tra la perpendicolare del trampolino e il punto in cui tocca la pallina. Per verificare la giustezza della prova, bisogna applicare la seguente equazione: G1x + G2x = G1.

Parte Sperimentale

In quest'esperienza abbiamo preso due sfere metalliche, dopodiché prima, abbiamo fatto scivolare solo una sfera sulla pista di lancio, e prelevato le dovute misure della sua caduta mettendo di sotto la pista di lancio dei fogli di carta carbone che segnalavano a loro volta su un secondo foglio normale il punto di contatto, mentre in un secondo momento abbiamo fatto urtare le due sfere metalliche, svolgendo lo stesso procedimento, cioè annotando il punto di contatto con il terreno. Infine abbiamo disegnato il prospetto della caduta dei due corpi, tracciando una linea che congiunge il punto della gittata e i punti di contatto con il foglio, delle due sfere, dopo di che abbiamo tracciato le perpendicolari dei  rispettivi punti e misurato con un'asta metrica il valore dei singoli tratti creatosi. In seguito abbiamo eseguito la seguente equazione: G1x + G2x = G1.

Calcoli

Valore di G1= (37 ± 1) cm

G1x + G2x = G1 = 15cm + 24cm = 39 cm ± 1 cm

Conclusioni: La prova è riuscita, abbastanza bene, perché non si è rilevato una differenza molto elevata tra la reale misura di G1 e quella ottenuta dall'equazione.