le tre leggi della dinamica:
Prendiamo un oggetto e spingiamolo. Chiameremo impulso ciò che spinge il corpo nel tempo. Gli effetti si manifestano come incrementi di velocità dell'oggetto spinto.
Ogni oggetto reagisce differentemente alle spinte. Con spinte uguali oggetti più estesi e/o più densi incrementano meno le proprie velocità. In generale gli incrementi di velocità sono direttamente direttamente proporzionali alle stesse spinte.
Chiamiamo massa tale costante di proporzionalità. La massa dipende dalle caratteristiche intrinseche dell'oggetto sospinto. Per dirla con Cartesio la massa è tutto ciò che occupa un volume.
Il volume può sempre essere scritto come: V=M/δ
dove δ è la densità del corpo
PRINCIPIO D’INERZIA:
Se su un corpo non agisce nessuna forza, se era fermo resta fermo, se era
in movimento mantiene il suo moto rettilineo uniforme.
Si può verificare? Questo principio non si può dimostrare in
quanto su ogni corpo agisce sempre almeno una forza: la forza di gravità
(i copri fermi sono sottoposti alla Forza di gravità e ad altre forze
in modo tale che la forza risultante sia zero).
Nel caso in cui l’oggetto sia in movimento, non è possibile verificare
il principio d'inerzia perché su questo (anche se il moto avviene su
un piano orizzontale e quindi teoricamente risultante = zero) agisce sempre
almeno un’altra forza: l’attrito.
Infatti, se per esempio facciamo rotolare una matita sul banco, il principio d’inerzia non si può verificare poiché si ha un attrito volvente.
Anche nel caso in cui si lasci cadere un corpo da una certa altezza, vi è l’attrito dell’aria, mentre la forza di gravità agisce sia tra l’osservatore e l’oggetto sia tra la Terra e l’oggetto.
Quando allora si può verificare?
Il principio d’inerzia si può verificare solo nel caso in cui le forze applicate risultino essere uguali a 0 e ci sia un sistema di riferimento assoluto (in quiete rispetto all'universo), un osservatore fermo assolutamente in quiete. Ciò è impossibile perché tutto è in moto.
Come risolse il problema Einstein?
Introducendo il concetto di sistema in volo libero. Gli unici osservatori
in grado di verificare in ogni momento il principio d'inerzia sono gli
osservatori posti in sistemi di riferimento in volo libero. In tali sistemi
di riferimento non è rilevabile la gravità e pertanto lasciando
cadere la penna questa rimarrà sospesa dove è stata lasciata
andare e se spinta si muoverà di moto rettilineo uniforme.
Questo vale ovunque nell'universo. Gli osservatori in volo libero sono gli unici in grado di verificare il principio d'inerzia e le leggi che uno di questi osservatori ricaverà avrà la stessa forma di quella ricavata dagli altri osservatori in volo libero.
VERSO LA LEGGE FONDAMENTALE:
Prendiamo un oggetto e spingiamolo. Chiameremo impulso ciò che spinge il corpo nel tempo. Gli effetti si manifestano come incrementi di velocità dell'oggetto spinto.
Ogni oggetto reagisce differentemente alle spinte. Con spinte uguali oggetti più estesi e/o più densi incrementano meno le proprie velocità. In generale gli incrementi di velocità sono direttamente direttamente proporzionali alle stesse spinte.
Chiamiamo massa tale costante di proporzionalità.
Impulso=> Ft = p |
Definiamo impulso I la grandezza fisica associata alla spinta nel tempo.
La massa non è altro che la costante di propozionalità ricavabile sperimentalmente
| m= | F
a |
Forze.
Esistono vari tipi di forze, fino ad ora abbiamo studiato solo:
|
Come si misura la massa?
La massa è una delle grandezze fisiche fondamentali.
L’unità di misura è Kg massa.
Quando un corpo ha massa pari a 1Kg massa?
Poiché 1 Kg massa = massa di 1 litro d’acqua allo stato liquido in condizioni standard, bisogna rapportare il volume del corpo di cui vogliamo calcolare la massa con il volume d'acqua che equilibri le masse su bilance a due piatti.
Chiameremo densità il reciproco di tale rapporto.
m= |
Volumeδ |
E' importante mettere in evidenza che in termini pratici la massa viene vista come una proprietà dei corpi estesi e pertanto legata al volume e alla densità.
Ma la massa è opportuno considerarla principalmente quale costante di propozionalità tra forza agente e accellerazione rilevata sperimentalmente.
TERZA LEGGE DELLA DINAMICA:
ad ogni azione corrisponde una reazione uguale e contraria.
Se infatti ciò non avvenisse, sprofonderemmo nel suolo (nel caso in
cui non esistesse una forza opposta alla Fg).
Questa è solo una delle verifiche spicciole che è possibile effettuare per verificare l'asserto. Newton l'ha introdotta solo per spiegare la forza gravitazionale tra due oggetti (lo vedremo successivamente).
Si può osservare che la terza legge ci aiuta a capire
perché dando un pugno ad un muro ci facciamo male.
Azione Forza trasmessa dal pugno al muro.
Reazione Controforza trasmessa dal muro alla mano.
Maggiore è la forza maggiore è la reazione. (Che dolore!!)