Meccanica dei sistemi di punti e corpi rigidi/Urti elastici e anelastici

Parliamo adesso di urti. Si ha un urto quando due oggetti in movimento relativo entrano a contatto; si possono avere due tipi di urti: urti elastici o urti anelastici, in quest'ultimo caso totalmente o parzialmente.

In un urto elastico viene conservata sia la quantità di moto che l'energia cinetica di un sistema; in un urto anelastico, invece, non vi è conservazione di energia cinetica: se l'urto è parzialmente anelastico vi è una perdita, di solito percentuale, di energia cinetica; se invece si ha un urto totalmente anelastico, non è possibile scrivere una relazione dell'energia cinetica tra prima e dopo l'urto.

In un urto vanno considerate le forze agenti; si distingue tra forze impulsive e non impulsive, ovvero quelle forze per le quali vale il teorema dell'impulso. Possiamo affermare che, se una forza rimane limitata nel corso del tempo, essa è impulsiva, e gioca quindi a favore di un urto elastico: ad esempio, se mandiamo a sbattere una pallina contro una scatola non fissata su un piano, vi sarà un urto elastico (sotto opportune condizioni) tra i due oggetti; se invece fisso la scatola con un chiodo, la forza vincolare esercitata dal chiodo non rimane limitata nel tempo, e la scatola, dopo l'urto, non si muoverà, quindi non vi sarà presente un urto elastico.

In generale, in un problema d'urti, è bene porre l'attenzione a tutte le forze agenti sul sistema e ai momenti di queste; se vi sono forze dissipative, come forze d'attrito o momenti rallentanti, non potranno esserci urti completamente elastici; quando invece tutte le forze agenti sono di tipo conservativo, ad esempio la forza peso, allora ci sono le condizioni affinché avvengano urti elastici. È bene, però, porre sempre una particolare attenzione alle condizioni del problema: possono essere presenti particolari, anche minimi, che alterano l'impulsività delle forze in gioco.