IMPULSO O QUANTITA' DI MOTO

Il concetto di impulso, così come quello di momento angolare, lo conosciamo bene, anche se forse non sotto questo nome; vediamo di colmare questa possibile mancanza.

Prendiamo un oggetto a tutti noto, composto da una sequenza di palline tutte uguali (diciamo quattro), sospese tramite un filo. Alzando una pallina (ad esempio la prima) e lasciandola ricadere sulle altre, questa, battendo, si ferma, mentre la quarta si alza fino all’altezza da cui era stata lasciata cadere la prima. Questa pallina ricade e battendo, si ferma e fa ripartire la prima, e così via, all’infinito (nella realtà per un tempo molto lungo, ma consideriamolo infinito). Se ora spostiamo due palline (la uno e la due), battendo, la tre e la quattro si alzeranno. Possiamo quindi osservare che un numero uguale di palline (e quindi di massa uguale) urtandosi si scambiano la quota di arrivo; sapendo che ad una certa quota corrisponde una certa velocità (conservazione dell’energia meccanica) allora è possibile dedurre che le palline si scambiano la velocità.

Cosa succederebbe ora se le palline fossero magnetiche e quindi, urtandosi, rimanessero tutte e quattro insieme? Ripetendo l'esperimento precedente, si avrebbero questi risultati:

Dato che le palline hanno tutte la stessa massa, abbiamo scoperto una cosa molto importante, e cioè che il prodotto della massa (nel nostro caso del numero di palline) per la velocità rimane lo stesso prima e dopo l’urto.

La quantità si chiama impulso o quantità di moto e quello che abbiamo appena dedotto va sotto il nome di conservazione della quantità di moto in processi in cui non intervengono forze esterne al processo (nel nostro caso in un processo d’urto).
L’impulso si indica con:

ed è un vettore.

Il teorema dice che la quantità di moto deve essere conservata distintamente lungo tutte le componenti del vettore.

Se volete conoscere affascinanti applicazioni della conservazione della quantità di moto andate a vedere una bella partita di biliardo: ogni buon giocatore ha imparato ad usare questa legge, forse senza saperlo ...