La dinamica
La cinematica studia le caratteristiche del moto senza indagare le cause che lo provocano, la dinamica invece studia le cause del moto.
Lo stato di quiete di un corpo dipende dal sistema di riferimento che scegliamo. Non c’è un sistema di riferimento privilegiato al quale riferire la “quiete naturale”.
Lo spazio percorso non dipende dal corpo stesso e non dipende nemmeno dalla spinta data, ma dipende solo dalla forza d’attrito che viene esercitata sul corpo.
La prima legge di Newton
La prima legge viene anche chiamata principio di inerzia e afferma che:
Un corpo non soggetto a forze o con risultante nulla, rimane in quiete o si muove di MRU rispetto ad un sistema inerziale.
La prima legge è una definizione di un sistema di riferimento inerziale. Perciò quando su un corpo non agisce alcuna forza, allora la sua accelerazione è nulla.
Se si ha un’accelerazione, si ha un sistema di riferimento non inerziale.
L’inerzia è la tendenza di un corpo a resistere ai cambiamenti della sua velocità.
La forza
La forza è un vettore. Si può applicare in diverse direzioni, la direzione è la stessa dell’accelerazione risultante e deve soddisfare le stesse regole di somma e scomposizione proprie dei vettori.
F fE F Fx Fy Fz+=+ += =
La massa
Maggiore è la massa di un oggetto, minore è l’accelerazione dell’oggetto sottoposto ad una data forza applicata.
Il rapporto tra due masse è definito come l’inverso del rapporto dei moduli delle accelerazioni prodotte dalla forza.
Mar Ma e= MeMaM =2 =: a 1
La seconda legge di Newton
Afferma che:
Se osservato da un sistema di riferimento inerziale, l’accelerazione di un oggetto è direttamente proporzionale alla forza risultante che agisce su di esso ed è inversamente proporzionale alla sua massa.
maF =
F è la somma vettoriale di tutte le forze che agiscono sull’oggetto di massa m.
L’accelerazione è costante se la forza totale è costante. IN kg1 m/s
Nel sistema internazionale l’unità di misura della forza è il newton. = .
La forza gravitazionale e il peso
La forza esercitata dalla terra su un oggetto è la forza gravitazionale Fg. Questa forza è diretta verso il centro della terra.
Il suo modulo è chiamato peso.
maFg =
La terza legge di Newton
Afferma che:
Le forze si presentano sempre in coppia, ossia che non esiste una singola forza isolata. Perciò afferma che se due corpi interagiscono, la forza esercitata dal corpo 1 sul corpo 2 è uguale in modulo e direzione, ma di verso opposto.
Fz F= -
Forze di contatto
Esistono diverse forze:
- Forza normale: è la forza perpendicolare alla superficie stessa che riceve un corpo che comprime la superficie IN N mg↓ =ma
- Attrito: è la re
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