Dott. Antonio Pietrini
ing. Davide Pavon, ing. Ubaldo Mazzoncini, per. ind. Antonio Murro, prof. ing. Paolo B. Pascolo
Abstract
Lo scopo del seminario sui limiti applicativi del Principio di Conservazione della Quantità di Moto non era rigettare il principio fisico, la cui correttezza è fuori discussione. L’intento era invece quello di analizzare criticamente l’attendibilità dei risultati ottenuti anche attraverso il confronto tra questo metodo e il Principio di Dissipazione dell’Energia.
I diversi interventi che si sono succeduti in questo incontro devono quindi essere considerati come un unica relazione che permette di comprendere i limiti di questi principio, ancora ampiamente utilizzato nella ricostruzione dei sinistri stradali.
Ecco i principali limiti di applicazione dl Principio di Conservazione della Quantità di Moto che i relatori hanno evidenziato:
1. La Criticità Angolare e la Sensibilità dei Dati
Principio di Conservazione della Quantità di Moto richiede di conoscere le masse, le velocità post-urto e tutti gli angoli (ingresso e uscita).
- Traiettorie Contrapposte: Il sistema è estremamente sensibile a piccole variazioni angolari in caso di urti con traiettorie sensibilmente contrapposte. Una variazione di soli 5° nell’angolo di ingresso può generare un aumento “enorme” delle velocità calcolate, rendendo i risultati inaffidabili.
- Angoli Critici: Se le traiettorie d’arrivo assumono la medesima direzione (coerente o contraria), il calcolo diventa problematico. L’intervallo angolare raccomandato per avere buone garanzie di risultati è tra 45° e 135°.
- Limiti Operativi: Per angoli di impatto compresi tra 45° e 20° nascono differenze sensibili nelle velocità calcolate. Per angoli inferiori a 20° si deve utilizzare “certamente” solo il principio di conservazione dell’energia. Variazioni molto piccole (es. da 2° a 1°) fanno aumentare il margine d’errore nelle componenti trasversali in modo macroscopico.
2. Differenze di Massa e Imprecisione dei Dati
La disparità di massa è un fattore sconsigliato per l’uso del Principio di Conservazione della Quantità di Moto.
- Amplificazione dell’Errore: Se le masse sono molto diverse (es. moto contro autovettura), l’errore nella stima della velocità del veicolo più pesante si amplifica sulla velocità del veicolo più leggero.
- Dati Imprecisi: La massa stessa è spesso un dato impreciso. I calcoli sul motoveicolo si basano sul peso standardizzato, assumendo 75 kg per il conducente. L’incertezza sul carico dei furgoni o autocarri può arrivare al 20-30%. Errori modesti nella quantità di moto producono differenze notevoli nelle velocità in presenza di masse molto differenti.
3. Violazione dell'Ipotesi di Sistema Isolato
Il Principio di Conservazione della Quantità di Moto è applicabile solo in un sistema isolato.
- Forze Esterne: Se i veicoli sono in trazione o accelerazione durante l’urto, si introduce un apporto di forza dall’esterno e inficia quindi il criterio fisico-matematico. Fondamentale, di conseguenza, avere certezza delle modalità con cui i veicoli sono usciti dall’urto.
- Condizione Razionale: L’applicabilità ragionevole del CQM si verifica quando entrambi i mezzi sono in fase di frenata, o non sono soggetti a trazione determinante negli spostamenti post-collisione.
4. Criticità Metodologiche e Temporali
Per poter utilizzare il Principio di Conservazione della Quantità di Moto occorre considerare queste ulteriori circostanze
- Urto non Istantaneo: L’ipotesi di trasferimento istantaneo dell’energia è non vera. L’urto richiede tempi non trascurabili (60-150 ms). Questo lasso di tempo causa una perdita di energia (es. attrito) e complica l’identificazione del corretto punto d’urto e degli angoli di entrata.
- Identificazione delle traiettorie in uscita: La traiettoria di uscita viene quasi sempre semplificata come una retta che congiunge la posizione del centro di massa. Per la definizione delle traiettorie di uscita si dovrebbe inoltre iniziare considerando i veicoli in posizione di massima compenetrazione.
- Ordini di Grandezza: Il CQM fornisce solo ordini di grandezza, spesso lontani dalla realtà se non verificati. Non ha senso fornire risultati numerici con residui decimali in elaborati ricostruttivi.
- Coerenza Energetica: A parità di spazi post-urto, un aumento della compenetrazione non è colto dal CQM, ma implica una differente energia dissipata. Per questo, si deve sempre verificare la coerenza con i danni subiti e con il principio di conservazione dell’energia.
Questi limiti operativi all’utilizzo del Principio di Conservazione della Quantità di Moto, in particolare l’indeterminatezza del punto d’urto e le eccessive differenze di massa, impongono la massima prudenza. Se il metodo risulta deficitario a causa dell’incertezza dei dati, dobbiamo immediatamente affiancarlo o sostituirlo con un metodo più idoneo.
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