Il pendolo balistico: misurare la velocità di un proiettile
Un proiettile si conficca in un blocco di legno appeso a due fili. Nell’urto si conserva la quantità di moto: il blocco parte con una velocità piccola. Poi oscilla e sale di un’altezza h, conservando l’energia meccanica. Misurando h si risale alla velocità del proiettile.
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oscillazione: ½ (m + M) V² = (m + M) g h
Il problema si divide in due fasi con due leggi diverse. Nell’urto, brevissimo, i fili non fanno in tempo a spostarsi: si conserva la quantità di moto orizzontale, m v = (m + M) V. L’energia cinetica no: l’urto è completamente anelastico.
Nell’oscillazione che segue non ci sono attriti: si conserva l’energia meccanica, e il blocco sale finché ½ V² = g h. Mettendo insieme: v = (m + M) / m · √(2 g h).
Guarda l’energia persa: quasi tutta. Un proiettile da 10 grammi a 400 m/s ha 800 joule; il blocco ne riceve pochi. Per questo non si può usare l’energia per la prima fase: è l’errore più comune nei problemi.
L’animazione mostra, la spiegazione fa capire
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