I principi
della dinamica
Aristotele
aveva fornito una spiegazione del moto, dividendolo in due, un moto
violento in cui la sua velocità è direttamente proporzionale alla
forza, e un moto naturale, quello dei corpi. Galileo poi nel 1630
intervenne, creando un esperimento ideale, dove vi è un piano
inclinato con un altezza h, e una pallina che cade, l'angolo pian
piano tende sempre a zero. Lui arriva a dire che la pallina in
assenza di attrito, continuerebbe a muoversi all'infinito senza
decelerare. Ovviamente questo è un esperimento ideale: ossia un
esperimento idealizzato, in quanto in laboratorio non è possibile
effettuarlo perchè le condizioni non lo permettono. Newton parlò
più chiaramente con il primo principio della dinamica: in
assenza di forze un corpo perservera il suo moto rettilineo uniforme
o il suo stato di quiete! Attenzione però! L'assenza di forze è la
risultante delle forze che deve essere pari a 0, se f=0 allora il
corpo mantiene lo stato di mru o di quiete, f=0 ↔ v=k
Però
c'è un problema, il sistema di riferimento, non è un sistema di
riferimento inerziale ( ossia adatto alla definizione sopra) se è in
accelerazione rispetto all'oggetto di studio( ad esempio un bus),
vale la stessa cosa se è in rotazione rispetto all'oggetto di
studio, quindi neanche la Terra è un vero sistema di riferimento
inerziale, ne gli astri, ne l'universo. Esatto.. non esiste un
sistema di riferimento completamente inerziale, quindi possiamo
prendere la Terra come sistema di riferimento parzialmente inerziale.
Sempre per questo allora non si può dare una dimostrazione a ciò
che è stato detto sul moto, perchè è un discorso tautologico.
Secondo
principio della dinamica
allora
la forza non è causa della velocità, ma causa della variazione
della velocità quindi dell'accelerazione, infatti se noi prendiamo
come esempio un omino che spinge con una forza f una macchina,
l'accelerazione sarà a, ma se due omini spingono la stessa macchina,
l'accelerazione sarà doppia.
Quindi
da qui si arriva alla definizione di massa inerziale ossia
M=F/a, si misura con il kg.
Il
secondo principio della dinamica dice quindi che F=m*a, sia la forza
che l'accelerazione sono vettori quindi vanno trattati come tali. La
forza e l'accelerazione hanno la stessa direzione e verso. Quindi se
F=0 allora anche a=0.
Dinamicamente
tutto ciò è trattato con il Newton (N) , una forza di un Newton, se
applicata a un corpo di 1kg produce un' accelerazione di 1 m/s
ATTENZIONE!
La massa inerziale è una forma scalare, quindi è invariante nel
corpo, è intrinseca al corpo è quella che ovunque siamo non
cambia, anche se siamo sulla luna e si misura in kg, mentre il peso
varia! Il peso è la massa per l'accelerazione di gravità!
Terzo
principio della dinamica
il
terzo principio prende in analisi le forze. Pensiamo a una racchetta
da tennis, quando la pallina colpisce la rete , si deforma, questo
significa che la pallina esercita una forza FAB sulla racchetta, ma
anche la pallina è deformata, quindi esiste una forza chiamata
reazione, ed ha intensità uguale alla forza della pallina ma verso
opposto. Quindi il terzo principio della dinamica parla di azione
e reazione
prendiamo
in esempio un cavallo che traina un sasso, ma se pensiamo a quanto
detto prima, il masso tira con una forza uguale e contraria al
cavallo, quindi rimarrebbe sempre fermo. Infatti questo presenta un
errore, bisogna tener conto solo delle forze che agiscono sul
cavallo, tenendo in considerazione azione e reazione.
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