Introduzione

Per determinare il comportamento di un sistema fisico, di cui si conoscano le condizioni iniziali, quando è sottoposto all'azione di determinate forze, non sempre sono sufficienti le tre leggi della dinamica, che descrivono la variazione delle grandezze fisiche associate al sistema. Quando le forze che agiscono sul sistema non sono costanti, o agiscono per intervalli di tempo molto brevi, occorre trovare un punto di vista diverso; a questo proposito risultano molto utili in fisica le leggi di conservazione, postulati fondamentali, suffragati da numerose evidenze sperimentali, che stabiliscono che la quantità totale di una certa grandezza fisica rimane costante nel tempo durante lo svolgimento di un processo. Così, per esempio, l'energia meccanica di un corpo in moto si mantiene costante quando il corpo è sottoposto a forze conservative, quali la forza gravitazionale. Quando intervengono forze di tipo diverso, come le forze di attrito (dette forze dissipative), parte dell'energia viene persa, ma ricompare sotto forma di calore: poiché il calore è esso stesso una forma di energia, si può dire che l'energia totale di un sistema si mantiene sempre costante, ma si trasforma passando da una forma all'altra. Nello studio degli urti risulta molto utile sapere che la quantità di moto totale dei corpi, che per definizione è data dal prodotto della massa dei corpi per la loro velocità, è soggetta a una legge di conservazione che permette di dedurre le traiettorie e le velocità dei corpi che entrano in collisione.