Concetto di forza, di peso e di pressione

Qual è la tua esperienza con il pallone?

Molto facilmente puoi sperimentare che quando sferri un calcio al pallone, la sfera si mette in rapido movimento. Contemporaneamente avverti uno sforzo fisico e hai l'impressione d'aver compiuto tale sforzo grazie al tuo forte organismo. In realtà, ti dimostri forte perché il tuo piede trasmette delle forze al pallone.
Anche quando premi un pallone con il piede, avverti uno sforzo fisico e pensi di essere forte perché riesci a deformare la sfera. Questa osservazione ti può dare l'idea di ciò che sono le forze, considerandole per il momento in base ai fenomeni di deformazione che esse producono. Rimandiamo invece al 2° volume la trattazione completa delle forze e degli effetti che esse producono. Per ora ti basti sapere che si chiama forza qualsiasi causa capace di produr¬re una deformazione o un movimento nei corpi.

Esempi di forze comuni

Tra i più comuni esempi di forze si può ricordare: la forza del vento che agisce sulle vele di una barca, la forza dell'acqua che fa girare la ruota di un mulino, la forza di un motore che mette in movimento un veicolo, ecc.
Hai inoltre certamente già notato che un sasso e qualsiasi altro corpo, quando è lasciato libero, cade al suolo; e sai che questo succede perché // corpo pesa. Infatti se fissi quel corpo all'estremità di una molla o di un robusto ela-stico, riscontri che il corpo non cade più, ma la molla o l'elastico si allungano, cioè si deforma¬no. Pertanto, puoi concludere che // peso è in grado di produrre movimenti e di provocare deformazioni nei corpi elastici: perciò è una forza. Peso in pratica non è altro che il nome abituale che viene dato all'esempio più comune di forza, alla forza cioè che attrae tutti i corpi verso il centro della Terra. E nello studio della fisica, sovente si fa riferimento alla forza-peso proprio perché essa è la più intuitiva. Come unità di misura si assume il chilogrammo-forza o chilogrammo-peso (kgf o kgp) che corrisponde alla forza con cui la Terra attrae 1 dm3 di acqua distillata a + 4°C. D'ora innanzi indicheremo:

— le forze con il simbolo F;

— le forze-peso con il simbolo P;

— l'unità di misura di tutti i tipi di forze con il simbolo kg (= kg-pesd).

Effetti della forza-peso

Un effetto prodotto dalla forza-peso è la pressione. Se infatti ti metti in piedi su di un soffice divano, la tua forza-peso produce una rilevante deformazione delle molle. Se invece collochi sul divano una larga asse e poi ti metti in piedi su di essa, noti che la deformazione delle molle è appena sensibile, perché la tua forza-peso rimane distribuita, mediante l'asse, su di una superficie maggiore. Analogamente, quando cammini con gli scarponi sulla neve fresca, affondi profondamente in essa; mentre quando fai uso degli sci, affondi pochissimo, perché calzando gli sci la tua forza-peso viene distribuita sopra una superficie maggiore e la pressione risulta minore.

Quindi la pressione è originata dalla forza-peso (forza premente), ma dipende altresì dalla superficie sulla quale la forza agisce e, precisa¬mente, diminuisce con l'aumentare della superficie (pressione = intensità della forza: area della superfìcie). Nel sistema pratico, la pressione si misura in kglcm2.