Esercizio di Fisica

Per il Principio di conservazione della quantità di moto 

\[m_p \cdot v_p = m_B \cdot v_B \implies v_p = \frac{m_B \cdot v_B}{m_p} \approx 10,3\: m\,s^{-1}\,.\]

\[m_A \cdot v_A + m_p \cdot v_p = 0 \implies \left|v_A\right| = \left|\frac{m_p \cdot v_p}{m_A}\right| \approx 0,343\: m\,s^{-1}\,.\]

Durante un allenamento di pattinaggio sul ghiaccio, Aldo, di massa Ma = 60,0 kg, lancia da fermo una palla medica di massa m = 2,00 kg a Bernardo, di massa Mb = 80,0 kg. Una volta afferrata la palla, Bernardo inizia a muoversi all'indietro con una velocità costante di modulo 0,250 m/s. Calcola:
a. il modulo della componente orizzontale della velocità con cui la palla raggiunge Bernardo;
b. il modulo della velocità di Aldo dopo il lancio.

(Mb+m)*Vb = m*V

a)  V = (80+2)/(2*4) = 10,25 m/s

b)  Va = 2*V/Ma = 20,5/60 = 0,342 m/s  

Quando due corpi interagiscono si scambiano impulsi uguali e contrari, 3° principio della dinamica; la conseguenza di questo principio è che si conserva la quantità di moto totale prima e dopo un urto.

Q = m1 * v1 + m2 * v2 .... 

La palla viene presa da Bernardo inizialmente fermo e insieme (palla e Bernardo) si muovono con velocità v' = 0,250 m/s;

Quantità di moto prima dell'urto = (m palla) * (v palla);

Q palla = 2,00 * (v palla);

Dopo l'urto anelastico palla e Bernardo si muovono insieme: 

Q' = (2,00 + 80,0) * 0,250 ;

Q palla = Q'; si conserva la quantità di moto;

2,00 * (v palla) = 82,0 * 0,250;

v palla = 20,5 / 2,00 = 10,25 m/s, velocità con cui Aldo lancia la palla a Bernardo che la ferma e parte con velocità v' insieme alla palla;

Aldo era fermo con la palla in mano prima del lancio; la quantità di moto iniziale è Q = 0 kgm/s;

Quando Aldo lancia la palla in avanti con velocità (v palla) = 10,25 m/s, rincula all'indietro perché la quantità di moto deve rimanere 0 kg m/s;

60,0 * (v Aldo) + 2,00 * 10,25 = 0;

(v Aldo) = - 20,5 / 60,0 = - 0,34 m/s; velocità di Aldo dopo aver lanciato la palla verso Bernardo.

Ciao  @giannex199