Nozioni: Appunti di fisica

Definizioni di meccanica

Cinematica

Cinematica: Parte della meccanica che si occupa della semplice descrizione del moto, a prescindere dalle sue cause.

Dinamica

Dinamica: Parte della meccanica che si occupa di descrivere le cause del movimento.

Traiettoria

Traiettoria: Insieme delle posizioni occupate dal corpo puntiforme durante il suo moto.

Legge oraria

Legge oraria: Funzione x(t) che specifica la posizione del punto materiale in funzione del tempo.

Moto unidimensionale

Moto unidimensionale: Si parla di questo genere di moto quando, ai fini della descrizione di questo, è sufficiente assegnare una sola coordinata anche se la traiettoria del moto si sviluppa in due o tre dimensioni (in questi casi però bisogna sapere la traiettoria e l'origine di essa).

Velocità

Velocità media: è un numero che si ottiene facendo il rapporto tra una lunghezza e un tempo.

Velocità istantanea: Velocità posseduta da un corpo puntiforme in ogni istante del suo movimento.

Interazione e principi della dinamica

Interazione

Interazione: Forma di influenza reciproca tra due entità distinte.

Principi della dinamica

• 1° Pr. dinamica: In assenza di interazioni il moto di un oggetto puntiforme si svolge lungo una retta a velocità costante.
• 2° Pr. dinamica: Un corpo materiale, in seguito all’interazione con altri corpi, subisce un’accelerazione; una forza dà luogo ad un’accelerazione inversamente proporzionale alla massa dell’oggetto su cui agisce.

Peso e forza di attrito

Peso: Forza dovuta all’attrazione gravitazionale che agisce su quell’oggetto.

Forza di attrito viscoso: Fenomeno generato tutte le volte che un oggetto materiale si muove in un fluido come un gas (aria) o un liquido dove l’effetto è ancora più evidente.

Altri principi della dinamica

• 3° Pr. dinamica: Se un corpo A esercita una forza su un corpo B, allora anche B esercita una forza su A (reazione vincolare); inoltre le due forze sono uguali e la loro somma vettoriale è uguale a zero.
• 4° Pr. dinamica: Vale il principio di sovrapposizione degli effetti, ed è a tutti gli effetti una proprietà indipendente delle forze.

Limiti della meccanica newtoniana e passaggio alla meccanica quantistica

Caso di movimento a grande velocità: Conseguenza della teoria della relatività ristretta, la massa non è una costante ma è dipendente dalla velocità relativa dell’oggetto.

Caso di oggetti molto piccoli: Ad esempio, nel modello atomico, un atomo non è rappresentabile come un piccolo sistema solare perché un elettrone che si muove dovrebbe emettere radiazione elettromagnetica.

Gradi di libertà

Gradi di libertà: Numero di coordinate che occorre assegnare per descrivere completamente la configurazione del sistema.

Velocità e accelerazione in 2 dimensioni

Velocità in 2 dimensioni: La velocità di un punto è un vettore sempre diretto come la tangente alla traiettoria su cui il punto si muove.

Accelerazione in 2 dimensioni: L’accelerazione è costituita dalla somma vettoriale di due componenti: il primo è tangente alla traiettoria e quindi viene chiamato accelerazione tangenziale; il secondo è diretto come la derivata del versore tangente rispetto al tempo, in questo caso si parla di componente "radiale" o "normale" dell’accelerazione.

Accelerazione in moto circolare uniforme

In questo genere di moto la componente tangenziale dell’accelerazione è nulla mentre la componente normale dell’accelerazione è diversa da zero, quindi in questo moto l’accelerazione è sempre diretta verso il centro della circonferenza (accelerazione centripeta).

Caso generale

Caso generale: Rappresenta il raggio di curvatura della traiettoria nel punto considerato; cioè il raggio della circonferenza tangente alla traiettoria nel punto considerato.

Sistemi di riferimento differenti

Sistemi fermi o che ruotano: Massa, forza, velocità e accelerazione non cambiano nei sistemi inerziali.