Raddoppia la velocità: la quantità di moto raddoppia, l'energia quadruplica

Una delle due si conserva in un urto

La quantità di moto si conserva qualunque cosa accada: somma quella di tutto ciò che partecipa prima e dopo un urto e i totali coincidono, che i veicoli rimbalzino o restino saldati. L'energia cinetica no — in quasi ogni impatto reale una gran parte lascia il moto e ricompare come lamiera piegata, calore e rumore. Quella differenza è l'intero capitolato di una zona a deformazione programmata: la quantità di moto deve andare da qualche parte comunque, quindi la struttura è costruita per spendere l'energia deformando sé stessa sulla maggiore distanza possibile anziché sugli occupanti su una corta.

Massa e velocità non sono intercambiabili

Per la quantità di moto lo sono: un veicolo da 3.000 kg a 14 m/s e uno da 1.500 kg a 28 portano entrambi 42.000 kg·m/s, e un urto della stessa durata contro un muro richiede la stessa forza. Per l'energia no — il più pesante e lento porta 294.000 joule contro i 588.000 del più leggero e veloce, la metà a parità di quantità di moto. È per questo che i limiti di velocità fanno più per la sicurezza dei limiti di massa, e perché un veicolo leggero e veloce è un problema diverso da uno pesante e lento anche quando i due si somigliano su una delle due misure.

Domande frequenti

La quantità di moto ha una direzione?

Sì, ed è ciò che la rende conservata in modo utile. Due auto identiche che si incontrano frontalmente alla stessa velocità portano quantità di moto uguali e opposte, quindi il totale è zero prima dell'urto e zero dopo — che è esattamente perché entrambe finiscono ferme. L'energia non ha direzione e non può annullarsi così: le energie cinetiche delle due auto si sommano invece di sottrarsi, e tutto deve andare in deformazione. Quell'asimmetria spiega perché uno scontro frontale fra due veicoli a 50 sia assai peggiore di quanto la sola quantità di moto suggerirebbe per un veicolo che ne colpisce uno fermo a 100.

Cosa mi dicono le unità?

Il chilogrammo-metro al secondo è anche il newton-secondo, e questa seconda lettura è quella utile: dice che la quantità di moto è una forza moltiplicata per un tempo. Fermare 21.000 kg·m/s in un secondo richiede 21.000 newton; fermarla in un decimo di secondo ne richiede dieci volte tanti. Allungare la durata di un impatto è quindi l'unica leva disponibile una volta fissata la quantità di moto, ed è ciò che fanno un airbag, un guard-rail e una corda da arrampicata — nessuno riduce la quantità di moto, tutti la distribuiscono su più tempo.