In questa sezione sono raccolti una serie di esercizi svolti sulla conservazione della quantità di moto.
La conservazione della quantità è una legge di conservazione particolarmente utile quando si studiano fenomeni quali gli urti e prevede che, se la somma delle forze esterne è nulla, la quantità di moto finale di un sistema sia uguale alla quantità di moto iniziale.
Per affrontare nel migliore dei modi è necessario avere una minima conoscenza sulla teoria della conservazione della quantità di moto e sui vettori.
Si può trovare la risoluzione completa di ogni esercizio nella pagina dedica.
Esercizio 1
Sei su una barca che viaggia a velocità costante e con una quantità di moto di $6000\hspace{0.1cm}kg\cdot m/s$. Ad un certo istante lanci all’indietro un salvagente con quantità di moto pari a $30\hspace{0.1cm}kg\cdot m/s$. Calcola la quantità di moto della barca dopo il lancio.
Come risolverlo? SVOLGIMENTO
Esercizio 2
Luca salta con una velocità di $3\hspace{0.1cm}m/s$ su uno skateboard fermo. La massa di Luca è $65\hspace{0.1cm}kg$ mentre quella dello skateboard è $3,5\hspace{0.1cm}kg$. A quale velocità si muoveranno Luca e lo skateboard?
Come risolverlo? SVOLGIMENTO
Esercizio 3
Un proiettile di $20\hspace{0.1cm}g$ è sparato orizzontalmente con una velocità di $250\hspace{0.1cm}m/s$ da un fucile di $1,5\hspace{0.1cm}kg$. Qual è la velocità di rinculo del fucile?
Come risolverlo? SVOLGIMENTO
Esercizio 4
Un cannone spara una palla di $35\hspace{0.1cm}kg$ con un angolo di $60°$ con un velocità di $570\hspace{0.1cm}m/s$. Dopo lo sparo il cannone rincula orizzontalmente con una velocità di $7,8\hspace{0.1cm}m/s$. Calcola la massa del cannone e l’impulso scambiato tra cannone e terreno.
Come risolverlo? SVOLGIMENTO
Esercizio 5
Da un elicottero con velocità orizzontale $v=3,2\hspace{0.1cm}m/s$ viene lasciato cadere un pacco di $4\hspace{0.1cm}kg$ che atterra dentro un carrello fermo su una rotaia. Se il carrello pesa $24\hspace{0.1cm}kg$ a quale velocità si muoveranno il carrello e il pacco dopo l’atterraggio? Supponendo che il coefficiente di attrito dinamico tra carrello e rotaia sia di $0,67$ dopo quanti metri si fermerà?
Come risolverlo? SVOLGIMENTO
Esercizio 6
A causa di un difetto di costruzione un razzo di $1500\hspace{0.1cm}kg$ esplode poco dopo il lancio, a una velocità di $45\hspace{0.1cm}m/s$ in tre frammenti. Il primo di $700\hspace{0.1cm}kg$ procede orizzontalmente con una velocità di $30\hspace{0.1cm}m/s$, il secondo di $500\hspace{0.1cm}kg$ continua verticalmente a $150\hspace{0.1cm}m/s$. Calcola massa, velocità e direzione del terzo frammento.
Come risolverlo? SVOLGIMENTO
Esercizio 7
Due carrelli di massa $m_1=4,5\hspace{0.1cm}kg$ e $m_2=2,7\hspace{0.1cm}kg$ uniti da un filo si muovono uniti ad una velocità di $9\hspace{0.1cm}m/s$. Tra i due carrelli è presente anche una molla compressa. Ad un certo istante il filo si rompe e la molla si allunga. Il carrello anteriore viene spinto dalla molla e raggiunge una velocità di $10,7\hspace{0.1cm}m/s$ con la stessa direzione e verso iniziali. Calcola velocità, direzione e verso del carrello posteriore.
Come risolverlo? SVOLGIMENTO
Esercizio 8
Un proiettile di massa $15\hspace{0.1cm}g$ viene sparato con una velocità di $90\hspace{0.1cm}m/s$ contro un un blocco bersaglio di massa $135\hspace{0.1cm}g$ fermo sul piano. Il proiettile rimane conficcato nel blocco, dopo l’urto entrambi scivolano lungo il piano fermandosi dopo $5,3\hspace{0.1cm}m$. Calcola il coefficiente di attrito dinamico tra il blocchetto e il piano.
Come risolverlo? SVOLGIMENTO