Al ristorante: Esercizio sul terzo principio della dinamica

fabio.scardia
di fabio.scardia
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Scopri come applicare il terzo principio della dinamica attraverso un esercizio pratico al ristorante. Analizzeremo la forza di reazione normale di un tavolo quando un piatto e una bistecca vengono posizionati su di esso, evidenziando i principi fisici coinvolti.

Concetti Chiave

  • Il terzo principio della dinamica stabilisce che a ogni forza corrisponde una reazione uguale e opposta, fondamentale per comprendere diversi fenomeni fisici quotidiani.
  • Quando un oggetto viene appoggiato su un tavolo, la forza peso dell'oggetto si bilancia con la reazione normale del tavolo, evitando che l'oggetto sprofondi.
  • Nell'esercizio proposto, si calcola la reazione normale del tavolo considerando il peso del piatto e della bistecca, totalizzando 4,4N.
  • La reazione normale è sempre diretta verso l'alto, contrastando le forze che agiscono verso il basso, come la forza peso degli oggetti.
  • Il contenuto fornisce un'applicazione pratica del terzo principio della dinamica attraverso un esercizio di fisica inerente a forze e reazioni.

Secondo il terzo principio della dinamica, a ogni forza (azione) corrisponde un'altra forza (diciamo, reazione) uguale in modulo ma opposta in verso.
Su questo si basa l'esercizio che andremo a svolgere a breve ma anche altri fenomeni quotidianamente osservabili. Perché, quando si poggia un oggetto (non troppo pesante) su un tavolo, esso non sprofonda nonostante la gravità? La motivazione si cela esattamente dietro a questo principio, secondo il quale la forza peso dell'oggetto e la "risposta" del tavolo si bilanciano.
Vediamo come applicare tale principio all'esercizio seguente.

Testo dell'esercizio

Sul tavolo di un ristorante è appoggiato un piatto del peso di
[math] 2,9N [/math]
. Qual è l' intensità della reazione normale sviluppata dalla superficie del tavolo, se un cameriere pone nel piatto una bistecca che pesa 1,5N?
ristorante.png

Soluzione dell'esercizio

Considerati i richiami di teoria appena visti, la reazione normale del tavolo sarà uguale alla somma di tutte le forze che agiscono su di esso rivolte verso il basso.
In vettori:
[math] \vec{N} + \vec{P_1} + \vec{P_2} = \vec{0} [/math]
Equivalentemente si ha:
[math] |\vec{N} | = |\vec{P_1}| + |\vec{P_2} | = 2,9 N + 1, 5 N = 4,4 N [/math]
Si ricorda che il verso ovviamente la reazione normale del tavolo è rivolto verso l'alto.

Domande da interrogazione

  1. Qual è il principio fondamentale che spiega perché un oggetto non sprofonda su un tavolo?

    2. Il terzo principio della dinamica afferma che a ogni forza corrisponde una forza uguale e opposta. Questo significa che la forza peso dell'oggetto si bilancia con la reazione del tavolo, impedendo così che l'oggetto sprofondi.

  2. Come si calcola l'intensità della reazione normale di un tavolo quando vi è un oggetto sopra?

    3. L'intensità della reazione normale è uguale alla somma delle forze che agiscono verso il basso. Nel caso di un piatto con una bistecca, si sommano i pesi del piatto e della bistecca, risultando in una reazione normale di 4,4 N.

  3. Qual è il valore della reazione normale quando un piatto di 2,9N e una bistecca di 1,5N sono appoggiati su un tavolo?

    4. La reazione normale sviluppata dalla superficie del tavolo è di 4,4 N, calcolata sommando il peso del piatto e quello della bistecca.

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