14.1 : Teorema dell'impulso lineare e della quantità di moto di una singola particella

Il momento lineare è un concetto fondamentale in fisica che descrive il movimento di un oggetto. È una grandezza vettoriale, pari al prodotto della massa e della velocità di un oggetto, e con direzione lungo la velocità dell'oggetto stesso. D'altra parte, l'impulso lineare, noto anche come impulso di quantità di moto, è un concetto fisico correlato alla variazione della quantità di moto lineare di un oggetto. L'impulso è una grandezza vettoriale definita come il prodotto della forza per il tempo durante il quale la forza viene applicata.

Approfondendo l'equazione del moto di una particella di massa 'm' in un sistema inerziale, vengono quantificate l'accelerazione e la velocità. Integrando questa equazione nel tempo e riorganizzando i termini, si ottiene una formula che incorpora il teorema dell'impulso e della quantità di moto lineari. Questo principio afferma che, la somma della quantità di moto iniziale della particella e di tutti gli impulsi, applicati entro un periodo di tempo specifico, equivale alla quantità di moto finale. La visualizzazione è facilitata attraverso i diagrammi dell'impulso e della quantità di moto. I diagrammi della quantità di moto rappresentano la direzione e l'entità della quantità di moto iniziale e finale, mentre il diagramma degli impulsi delinea gli impulsi in vari punti lungo il percorso della particella.

Per chiarire ulteriormente, questo principio può essere tradotto in tre equazioni scalari risolvendo i vettori in componenti. Questo approccio analitico, cattura l'essenza della dinamica delle particelle e stabilisce le basi per comprendere gli scenari del mondo reale che coinvolgono interazioni di movimento e forza.