Vi propongo un esercizio nel quale una parte mi fa sorgere un dubbio sull'utilizzo del principio di conservazione della quantità di moto e l'altra invece mi mette in difficoltà dal punto di vista della comprensione del fenomeno.
Problema
Due masse $m_1$=1 kg ed $m_2$=2 kg si muovono lungo il medesimo asse x con velocità $V_1$=1 m/s e $V_2$= -2 m/s. La molla su $m_2$ ha massa trascurabile. Le due masse si scontrano in un urto che si suppone elastico.
Calcolare:
1) Le velocià a cui sono soggetti i carrelli dopo l'urto
2) Le velocità dei due carrelli nell'istante di massima compressione della molla
Immagine:
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Soluzione:
-Il punto 1) l'ho risolto ma ho comunque una domanda a riguardo: nell'utilizzo dell'equazione per la conservazione della quantità di moto io credevo si potessero usare sia i vettori velocità (in questo caso il risultato darebbe già il modulo correlato dal segno che indicherebbe il verso di tale velocità) che il modulo delle velocità (in questo caso però non si saprebbe in che verso le masse andrebbero dopo l'urto). In questo problema però utilizzando le velocità con segno e senza segno mi porta a 2 risultati diversi. Non riesco a capirne il motivo.
Soluzioni punto 1) : $V_1$'= -3,5 m/s $V_2$'= -0,5 m/s
-Il punto 2) invece non riesco proprio a capirlo dal punto di vista concettuale; le soluzioni affermano che "Quando la molla raggiunge la sua massima compressione, le due masse hanno la stessa velocità v" e attraverso la conservazione della quantità di moto ricava tale velocità. Riuscireste a spiegarmi questa affermazione? Perchè accade ciò?
Grazie mille in anticipo