LE FORZE
Famiglie di forze
Forze di contatto
Forze a distanza
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Per FORZA si intende una mutua interazione
tra due corpi diversi.
Questo significa che, se un corpo è sottoposto
all'azione di una forza, deve essere presente
un altro corpo nelle vicinanze, cioè
nell'ambiente esterno al corpo stesso.
Ci sono sostanzialmente due modi di
rappresentare l'interazione tra corpi diversi:
Per avere una forza c'è bisogno della presenza di due corpi diversi e
ognuno dei due corpi è sottoposto all'azione dell'altro.
Corpo 1 (Sistema)
Corpo 2 (Ambiente)
Interazione
Terra
Luna
Forza di attrazione
gravitazionale
oggetto che cade
Terra
Forza di attrazione
gravitazionale
pugile 1
pugile 2
Forza di un pugno
chiodo di ferro
calamita
Forza di attrazione
magnetica
elastico
persona
Forza per allungare
l'elastico
valigia
facchino
Forza per trainare la valigia
La grande varietà delle forze naturali, si riduce a poche forze fondamentali:
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le forze gravitazionali che tengono insieme l'universo, pur essendo le più deboli
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le forze elettriche e magnetiche di cui fanno parte anche tutte le forze di contatto
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le forze nucleari deboli responsabili della radioattività
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le forze nucleari forti che tengono insieme i nuclei degli atomi
L’effetto delle forze
Una forza può cambiare la velocità di un corpo.
Se un corpo, inizialmente fermo,
comincia a muoversi,
allora è applicata una forza totale
diversa da zero che fa aumentare
la sua velocità.
Se un corpo, inizialmente fermo,
continua a rimanere fermo,
allora la forza totale che è applicata
su di esso è uguale a zero.
Descrivere una forza
La somma delle forze (1)
La somma delle forze (2)
?
Il newton
Nel Sistema Internazionale l’unità di misura
della forza è il newton (N).
Un newton è l’intensità della forza-peso
con cui la Terra attrae un corpo di massa
uguale a 102 g.
102 g
DINAMOMETRO
Lo strumento per misurare le forze si chiama dinamometro.
Il dinamometro è una molla elastica che si allunga (o si comprime) in
modo proporzionale alla forza applicata (o meglio alla coppia di
forze, perché il dinamometro si deforma se sollecitato da due parti
opposte) e che ritorna alla lunghezza iniziale quando la
sollecitazione finisce.
La scala del dinamometro è normalmente tarata in newton (simbolo
N) che è l'unità di misura della forza nel Sistema Internazionale.
Il newton è una unità di misura derivata e corrisponde all'incirca alla
forza con cui la Terra attira una massa di 100 g (cioè il peso di una
massa di 100 g).
Se l'intensità della forza è troppa, la molla può perdere elasticità o
addirittura rompersi, quindi ogni dinamometro va utilizzato entro
determinati limiti (portata dello strumento).
Ma quanto peso veramente?
Sulla Terra, ogni corpo subisce una forza-peso,
che è la forza di gravità con cui è attratto dalla Terra.
La forza-peso che agisce su un oggetto cambia da luogo
a luogo.
La costanza della massa
In qualunque luogo la si misuri, la massa di un corpo
è sempre la stessa.
Massa e forza-peso
Il modulo FP della forza-peso che agisce
su un corpo è direttamente proporzionale
alla sua massa m:
FP = mg.
102 g
Le forze di attrito
La forza di attrito è sempre diretta in senso contrario
al movimento.
attrito radente
attrito volvente
attrito viscoso
La forza di attrito radente
L’attrito radente statico
1. Non dipende dall’area
di contatto.
2. E’ parallela alla superficie
di contatto.
3. Il suo verso si oppone
al movimento.
L’attrito radente dinamico
1.
Direzione parallela al piano.
2. Verso opposto a quello del moto
del blocco.
3. Modulo direttamente
proporzionale alla forza
premente.
È più faticoso …
… spostare un oggetto fermo o trascinarlo
quando è già in movimento?
La forza elastica
La forza elastica ha la stessa direzione, ma verso opposto rispetto
alla nostra forza.
La legge di Hooke (1)
La legge di Hooke (2)