Considerando la formula per calcolare la forza…
F(forza) = m(massa)·a(accelerazione)
Massa
…la massa pur essendo una grandezza fisica fondamentale sarebbe opportuno
considerarli alla stregua della costante di proporzionalità tra forza
applicata e accelerazione misurata.
| m= | F a |
Ricordiamoci che usualmente nei libri di testo si definisce la massa nella
accezione di Cartesio: la massa è tutto ciò che occupa un volume
e è legata alla natura dell' ente preso in considerazione.
Nei problemi classici utilizzare questa definizione e la formula per calcolare
la massa è:
m = V(volume)·Δ(densità)
Quindi maggiori sono il volume e la densità di un corpo, maggiore sarà
la massa.
Per calcolare la densità di una sostanza bisogna usare una bilancia a due braccia; da una parte mettiamo un litro di una sostanza e dall’altra tanti litri d’acqua quanti servono per equilibrare la bilancia. La densità di quella sostanza è il numero dei litri d’acqua utilizzati (perché l’acqua per legge ha densità pari a 1).
L' unità di misura della massa è il Kg (massa). Praticamente ciò che impropriamente chiamiamo peso è la massa del corpo (10 Kg sono una massa di 10 Kg).
N. B.: Nello spazio la massa non varia, il peso si.
Impulso
L’impulso, cioè la spinta che agisce su un corpo per un certo
intervallo temporale, è definito essere
F·Δt(durata della spinta)
Questa formula vale solo se la forza agente sul corpo è costante (modulo,
direzione e verso) per tutto l' intervallo temporale Δt.
In caso contrario dovremo suddividere l'impulso in tanti impulsi infinitesimi
e sommare tali impulsi
Si può dimostrare che l'impulso è sempre uguale alla variazione
della quantità di moto Δ P(variazione
della quantità di moto)
Dimostrazione
Se la forza agente è costante allora
vale la relazione FΔt = mΔv
(infatti essendo costante l'accelerazione vale sempre la relazione accelerazione
= accelerazione media = Δv / Δt e quindi
F Δt = Δ(mv)
Definiamo Quantità di moto p=mv
Osserviamo che FΔt = Δp va sempre inteso come relazione tra vettori e non tra moduli e quinti attenti alle coordinate!
E' possibile riformulare la legge fondamentale della dinamica.
La formula ricavata è molto utile se si vuole determinare la forza
| F= | Δp
Δt |
L’unica differenza tra le formule F=m·a e ΔP/Δt=F è che la prima si definisce prendendo come elemento caratterizzante chi causa l'evento ricavando cosa accade a chi la subisce, mentre la seconda enunciazione ci permette di ricavare la forza analizzando cosa accade a chi ha subito l'azione della forza.
TEOREMA DI CONSERVAZIONE DELLA QUANTITA' DI MOTO
Consideriamo un sistema isolato, ossia i corpi presenti nel sistema possono interagire tra di loro, ma nessuno può essere sottoposto all'azione di una forza esterna.
Se determiniamo la quantità di moto di ogni corpo presente nel sistema, la somma delle quantità di moto non varia nel tempo.
In altri termini: