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[Risolto] Urti fisica

  

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In una partita a biliardo un giocatore colpisce elasticamente una palla A con una palla identica B, lanciata a $2,1 \mathrm{~m} / \mathrm{s}$. Dopo l'urto la palla B si muoverà in una direzione $\beta$ deviata rispetto a quella iniziale.
a. Nota la velocità iniziale di $\mathrm{B}$, esprimi $v_{\mathrm{A}}$ e $v_{\mathrm{B}}$ dopo l'urto in funzione di $\beta$ e rappresentale graficamente nell'intervallo $(0 ; \pi / 2)$ (estremi esclusi).
b. Se $\beta$ è pari a $42^{\circ}$, determina la velocità delle due palle dopo l'urto.
c. Con quale angolo si muove la palla A dopo l'urto, rispetto alla direzione iniziale della palla B?

Screenshot 20220219 113348 Gallery
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@Chiesa 

Screenshot 20220708 080844

Abbiamo visto che nel caso di urto elastico (conservazione quantità di moto ed energia cinetica), se un corpo di massa m ne urta un altro inizialmente fermo, di uguale massa, i vettori velocità finale dei due corpi hanno direzione tra loro perpendicolari.

Screenshot 20220708 080643

 

Quindi nel nostro problema se beta = 42°

 

Domanda c)

alfa= 90 - beta = 48°

 

Domanda a)

Esplicitando la conservazione della quantità di moto (relazione vettoriale) lungo le due direzioni x, y e tenendo conto che:

 

VA_iniziale = 0 (quindi componenti nulle lungo x, y) 

VB_iniziale-y = 0

mA=mB

 

si ottiene:

 

{VB_finale= VB_iniziale*(sin(alfa) /(sin(alfa+beta))) 

 

{VA_finale= VB_finale*(sin(beta) /sin(alfa)) 

 

Ma: alfa=90 - beta

 

Quindi:

VB_finale = VB_iniziale * cos (beta)

VA_finale = VB_finale * tan (beta) 

Screenshot 20220708 092917

 

Domanda b) 

Con beta = 42°, VB_iniziale = 2,1 m/s, si ottiene:

 

VB_finale= 2,1*cos(42) = 1,56 m/s

VA_finale= 1,56*tan(42) = 1,40 m/s

 

 



Risposta
SOS Matematica

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