Slancio nel gioco del biliardo

Il gioco del biliardo prevede un totale di 16 palline che possono essere colorate a tinta unita o rigate. Il gioco è spesso giocato da due o quattro giocatori ea ciascuno dei giocatori vengono dati dei lunghi bastoni. I bastoncini vengono utilizzati per colpire tutte le palline in ciascuna delle tasche, su ciascun lato del tavolo. Per vincere, i giocatori rimanenti devono mettere le 8 palline in una delle tasche fino alla fine del gioco. Ma come si collega questo gioco alla fisica?

Quando usciamo per giocare a biliardo, molti di noi non si rendono conto di come la fisica influenzi il gioco. Se ci fermiamo e ci prendiamo il tempo per capire le basi della fisica, è sorprendente vedere il grado in cui potremmo migliorare le nostre abilità. La fisica dietro il biliardo (piscina), in un’immagine più grande, coinvolge le collisioni tra due palle da biliardo. Quando due palle da biliardo si scontrano, l’urto si chiama elastico. La definizione di collisione elastica è “Una collisione in cui gli oggetti in collisione rimbalzano senza deformazioni durature o generazione di calore”. Le persone possono presumere che per le collisioni che coinvolgono palle da biliardo, la collisione sarà completamente elastica.

Per le collisioni che coinvolgono le due palle da biliardo, la quantità di moto sarà sempre conservata. La definizione di quantità di moto è “La massa moltiplicata per la sua velocità”. In una collisione con un’altra palla da biliardo, le palle esercitano entrambe una forza l’una sull’altra chiamata impulso. Questo è simile alla terza legge della fisica di Newton, che dice che “le forze che le cose esercitano l’una sull’altra sono sempre uguali in forza e opposte in direzione”. Ciò significa anche che l’impulso è uguale e opposto. La connessione tra impulso e quantità di moto è che l’impulso è uguale alla variazione di quantità di moto di ciascuna palla. Se la variazione è simile tra loro, la variazione della quantità di moto totale deve essere uguale a zero. Se la variazione della quantità di moto totale è zero, la quantità di moto totale deve essere la stessa prima e dopo la collisione. Questo concetto è chiamato conservazione della quantità di moto.

In un esempio, supponiamo che tu stia cercando di colpire la bilia 8 nella tasca d’angolo. Una volta colpita la bilia battente, la sua quantità di moto sarà la massa moltiplicata per la velocità. La quantità di moto della palla 8 è zero perché non si sta ancora muovendo. Se lo colpisci dritto e il pallino si ferma prima di avere una collisione, tutto lo slancio del pallino va nelle 8 bilie, perché lo slancio viene conservato. Se lo colpisci ad angolo, entrambe le palle da biliardo continueranno a muoversi dopo la collisione. Se aggiungi la quantità di moto delle biglie insieme, sarà uguale alla quantità di moto della bilia battente prima che avvenga la collisione. La pallina 8 viaggia con un angolo opposto rispetto alla direzione in cui la colpisci, quindi puoi sempre dirigere dove vuoi che la pallina vada, se la colpisci con un’angolazione corretta.

Capire come funzionano la conservazione della quantità di moto e le collisioni sarà probabilmente utile per il tuo gioco di biliardo in una certa misura. Ma ci sono alcune complicazioni che non abbiamo menzionato. Quando giochi a biliardo, devi tenere conto del fatto che le palline potrebbero scivolare, rotolare o girare. Inoltre, devi preoccuparti dell’attrito e delle irregolarità nella superficie del tavolo da biliardo. Alla fine, se ti siedi e provi a calcolare cosa accadrebbe quando colpisci il pallino, ti ritroverai in un problema difficile.

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