Dinamica
Studia le cause del moto e si fonda sui tre postulati di Newton.
Prima legge - La legge d'inerzia
"I corpi isolati conservano il loro stato di moto rettilineo uniforme".
Lo stato naturale dei corpi è il moto rettilineo uniforme.
Solo le interazioni con altri corpi possono modificare il suo moto.
Le azioni capaci di modificare il moto di un corpo si chiamano forze.
Dato che i corpi tendono a conservare il loro stato di moto, vuol dire che essi posseggono un'inerzia (massa), ovvero la loro capacità di resistere al cambiamento.
Massa inerziale: misura la capacità di un corpo di opporsi ai cambiamenti del suo stato di moto.
La massa è uno scalare.
Dinamica
Studia le cause del moto e si fonda sui tre postulati di Newton.
Prima legge - La legge d'inerzia
"I corpi isolati conservano il loro stato di moto rettilineo uniforme".
Lo stato naturale dei corpi è il moto rettilineo uniforme.
Solo le interazioni con altri corpi possono modificare il suo moto.
Le azioni capaci di modificare il moto di un corpo si chiamano forze.
Dato che i corpi tendono a conservare il loro stato di moto, vuol dire che essi posseggono un'inerzia (massa), ovvero la loro capacità di resistere ai cambiamenti.
Massa inerziale: misura la capacità di un corpo di opporsi ai cambiamenti del suo stato di moto.
La massa è uno scalare.
Quantità di moto
Si definisce quantità di moto il vettore p̅ = m v̅.
Lo stato dinamico del punto è individuato dalla quantità di moto e la forza determina la variazione della quantità di moto.
Forza media
Forza media: F̅m = Δp̅ / Δt.
Forza istantanea
F̅ = dp̅ / dt allora F̅ dt = dp̅ e quindi otteniamo I̅ = ∫t₀t F̅ dt = ∫p₀p̅ dp̅ = p̅ ⋅ p̅₀ = Δp̅, dove il termine I̅ è chiamato impulso della forza.
Teorema dell'impulso
L’impulso di una forza applicata ad un punto materiale provoca la variazione della quantità di moto.
Se la massa è costante allora I̅ = m(v̅ - v̅₀) = m Δv̅.
Questo ci permette di capire meglio la prima legge di Newton: infatti se sul corpo non è applicata nessuna forza, quindi se F̅ = 0 allora dp̅ / dt = 0 e quindi p = costante.
Seconda legge di Newton
"La risultante delle forze agenti su un corpo è uguale alla massa di un corpo per l'accelerazione subita".
È una grandezza vettoriale.
Ha unità di misura kg m/s2 = N.
Terza legge di Newton
"Se il corpo C esercita sul corpo B una forza F⃗ ₓc, allora anche il corpo B esercita sul corpo C una forza F⃗ ₓcb. Le due forze uguali in modulo e direzione ma opposte in verso".
Le forze di azione e reazione agiscono sempre su corpi diversi.
Sistemi di riferimento inerziali
Sono sistemi di riferimento inerziali in cui valgono le leggi di Newton.
In questi sistemi i corpi isolati si muovono di moto rettilineo uniforme.
Molti sistemi per moti di breve durata possono essere considerati inerziali e vengono detti localmente inerziali.
Osservazioni
Note le forze è possibile giungere all'accelerazione e dunque alla legge oraria.
La seconda legge di Newton richiede che tutte le forze vengano incluse.
La forza peso
La forza peso: la forza subita dai corpi soggetti all'accelerazione di gravità terrestre.
P = mgg.
Ha direzione e verso di g.
È esercitata dalla Terra a distanza.
g ha modulo uguale a 9,8 m/s2.
Reazione vincolare
Reazione vincolare: forza esplicitata da un vincolo su un corpo.
Un corpo su un tavolo è in equilibrio perché il tavolo esercita una reazione vincolare, ovvero una forza normale tale che essa sia esattamente l'opposto della forza peso. P + N = ma = 0 ⇒ N = -P.
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