terzo principio
della dinamica
primo principio
della dinamica
detto anche
principio d’inerzia
sistemi inerziali
addittività
principio di
azione e reazione
è la
valido nei
permette la misura
valido nei
detto anche
secondo principio
della dinamica
richiede la
propagazione
istantanea dei segnali
L a parte mascherata sarà esaminatadefinizione
nel
dinamica
prossimo
anno
scolastico
massa inerziale
della forza
indipendenza
stato aggregazione
criterio coincidenza
criterio precedenza
criterio della somma
unità di misura
Un corpo può essere libero di muoversi o vincolato
Un corpo si dice vincolato quando è impedito il suo libero movimento nello
spazio da altri corpi, detti vincoli.
Ad esempio:
- un pavimento è un vincolo per il movimento delle persone;
- una parete è un vincolo;
- il chiodo che sostiene un quadro è un vincolo per il quadro;
- un piano inclinato è un vincolo per gli oggetti che vi sono su di esso.
La molla appesa sul supporto, nell’esperimento fatto in laboratorio, è un corpo vincolato.
Abbiamo appeso delle masse alla molla vincolata e abbiamo visto che essa si
allungava, si deformava. La deformazione poteva essere ottenuta tirando a mano
la molla invece che appendendovi dei pesi.
Abbiamo quindi deformato un corpo vincolato esercitando su di esso una FORZA
Una FORZA è quindi un qualcosa di fisico
(grandezza fisica perché impareremo a misurarla)
che ha la capacità di deformare un corpo vincolato
Tutti i corpi vincolati si deformano sottoposti ad una forza
La molla si deforma in modo evidente, un tavolo sul quale è appoggiato un libro
si deforma in modo impercettibile, così come il libro (entrambi i corpi si deformano,
non potrebbe non essere così)
Una forza che agisce su un corpo non vincolato, che cosa provoca?
Ricordate tutto quello che avete visto al LIS a Pordenone e quello che avete visto
nel laboratorio di fisica della scuola, in particolare gli esperimenti con la rotaia
a cuscino d’aria:
un moto con velocità variabile, detto moto accelerato
Quando un oggetto viene fatto strisciare su un tavolo a velocità costante è
necessaria una spinta continua per mantenerlo in movimento, sembrerebbe allora
che la precedente affermazione sia sbagliata, ma così non è, non si tiene infatti in
considerazione un’altra forza, non esercitata da noi, l’attrito.
L’attrito esercita una forza uguale e contraria alla nostra sul corpo, così la
somma (vettoriale) delle due forze è zero.
Si dice che un insieme di forze che agiscono sullo stesso corpo è equilibrato (o
che le forze si fanno equilibrio) quando la loro somma è zero.
Principio di inerzia (Galileo Galilei,
1632) o primo principio della
dinamica (Isaac Newton, 1686)
"Lex I: corpus omne perseverare in statu suo quiescendi vel movendi
uniformiter in directum nisi quatenus a viribus impressis cogitur statum illum
mutare"
Prima legge di Newton: ogni corpo mantiene il suo stato di quiete o di moto
rettilineo uniforme se non è costretto a cambiare tale stato per effetto di forze
esterne applicate al corpo stesso.
Le forze esterne di cui si parla devono essere forze che rompono l’equilibrio
delle eventuali forze già agenti.
L’esperimento con la rotaia a cuscino d’aria mostra che il carrello, su cui agiscono solo
due forze che si fanno equilibrio (quali?), si muove di moto rettilineo uniforme
(rispetto a quale sistema di riferimento ? Sarà un punto fondamentale da discutere
più avanti nel corso di fisica)
Le prossime quattro diapositive riassumono i concetti fondamentali
Causa
del cambiamento della velocità
Causa
della velocità
Teoria Aristotelica
La teoria aristotelica è
sopravvissuta sostanzialmente
fino al 1600
Forza
Causa
della deformazione dei corpi estesi
Causa
del cambiamento della velocità
Causa
della velocità
Teoria Aristotelica
La teoria aristotelica è
sopravvissuta sostanzialmente
fino al 1600
Forza
Causa
della deformazione dei corpi estesi
Causa
del cambiamento della velocità
Causa
della velocità
Teoria Aristotelica
La teoria aristotelica è
sopravvissuta sostanzialmente
fino al 1600
?
Forza
Non sembra, pensiamo
alla esperienza di tutti i
giorni.......
Causa
della deformazione dei corpi estesi
Causa
del cambiamento della velocità
Galileo Galilei:
PRINCIPIO D'INERZIA
Forza
?
Non sembra, pensiamo
alla esperienza di tutti i
giorni.......
Causa
della deformazione dei corpi estesi
Ora vogliamo arrivare alla misura delle forze, studiando l’oggetto che si deforma
nel modo più semplice sotto l’azione di una forza: una molla.
Ricordando quanto fatto in laboratorio nell’esperimento dell’allungamento di una molla,
parleremo solo dei principi della dinamica che sono necessari per interpretare
correttamente l’esperimento:
Il primo principio: ci dice perché la molla smette di allungarsi;
infatti accompagnando il peso con la mano ad un certo punto la forza elastica
esercitata dalla molla diviene uguale e contraria al peso e quindi, poiché il corpo
è fermo (la nostra mano lo ha accompagnato piano piano), per il primo principio c’è l’equilibrio delle forze - rimane fermo, in quiete.
Il terzo principio o principio di azione e reazione: ad ogni azione corrisponde
una reazione uguale e contraria, azione e reazione sono applicate a corpi diversi.
Questo principio ci dice che le forze in natura esistono sempre a coppie, non esiste una forza cui non
corrisponda una controparte.
Ad esempio:
- se ci appoggiamo ad un muro noi spingiamo sul muro, ma a sua volta il muro spinge con una forza
uguale e contraria, su di noi.
- La Terra attrae i corpi con la forza di gravitazione, che chiamiamo peso, ma anche i corpi attraggono
con una forza uguale e contraria la Terra; la attrazione della Terra è una forza applicata al baricentro
dei corpi, l’attrazione dei corpi è applicata al baricentro della Terra, che è a tutti gli effetti coincidente
il centro della Terra.
Dove entra il terzo principio nell’esperimento dell’allungamento della molla?
Quando affermiamo che il peso del corpo è equilibrato dalla forza della molla: la
forza che noi esercitiamo sulla molla, il peso, è seguita dalla reazione della molla
che allungandosi esercita una forza, detta forza elastica, verso l’alto: il peso tira la
molla, la molla tira il peso.
Il peso è in equilibrio perché la forza con cui lo attrae la Terra è equilibrata dalla
forza con cui lo solleva la molla
La prossima diapositiva è lo schema concettuale relativo a quanto detto
primo principio
della dinamica
misura statica
intensità della forza
terzo principio
della dinamica
mediante
DINAMOMETRO
Esperimento dello
allungamento della molla
che soddisfa
criterio coincidenza
criterio precedenza
criterio della somma
unità di misura
Deformazione
proporzionale
alla forza applicata