Due carrelli e una molla: la quantità di moto totale resta zero
Due carrelli fermi, con una molla compressa fra loro. Quando la molla scatta li spinge in versi opposti. Prima la quantità di moto totale era zero, e zero resta: il carrello più leggero parte più veloce, esattamente nel rapporto inverso delle masse.
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v₁ / v₂ = −m₂ / m₁
La molla spinge A a sinistra e B a destra con forze uguali e opposte (terzo principio), per lo stesso tempo: dà ai due carrelli impulsi uguali e opposti. Per questo le loro quantità di moto sono sempre uguali e opposte.
È il principio di conservazione della quantità di moto: in un sistema isolato, su cui non agiscono forze esterne (o si annullano), la quantità di moto totale non cambia. Le forze interne la spostano da un corpo all’altro, ma non la creano.
L’energia cinetica invece compare dal nulla? No: viene dall’energia elastica della molla. Si divide in modo inverso alle masse: il carrello più leggero prende più energia. Il centro di massa, fermo all’inizio, resta fermo.
L’animazione mostra, la spiegazione fa capire
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