Principio di Inerzia e di attrito

Prendiamo una palla e posiamola su un tavolo orizzontale:evidentemente,a meno che non succeda un terremoto,la palla non sarà in grado di muoversi da sola.
Ora diamole una spinta:ci accorgeremo che la palla procede anche dopo che la spinta è cessata.Procede per inerzia,cioè per la tendenza a conservare il movimento che possiede.
Ecco allora che noi abbiamo constatato praticamente il famoso principio di inerzia:
un corpo in quiete (cioè fermo) non può mettersi in moto senza l'intervento di una FORZA,e un corpo in movimento continua a muoversi con moto sempre uguale e in linea retta finché su esso non agiscono delle forze che modificano il suo moto.
Per questo principio accade come per quasi tutte le enunciazioni della fisica:leggendole o ascoltandole,sembrano astruse,lontane dalla nostra vita quotidiana, roba da scienziati, insomma. Invece, basta un poco di interesse per accorgerci che sono leggi semplici, chiare,c he spiegano tanti nostri gesti quotidiani.
Torniamo ala nostra palla: essa, una volta messa in movimento,per inerzia, dovrebbe continuare indefinitamente a correre:ma noi sappiamo benissimo che questo non avviene e non avverrà mai. Forse perché è impossibile?Secondo la scienza è possibilissimo,anzi deve essere cosi,in teoria.Ma in pratica la palla non continua a correre all'infinito perché due forze si oppongono al suo movimento:la resistenza dell'aria (resistenza del mezzo) e l'attrito (resistenza di attrito).Ecco le forze che intervengono a modificare il moto,come dice il principio di inerzia.
Sulla resistenza dell'aria (resistenza di pressione),chiunque vada in bicicletta è espertissimo:si è accorto senz'altro che l'aria,la quale è un corpo concreto,sensibile,si oppone all'avanzamento,lo ostacola:e più si aumenta la velocità,più la resistenza dell'aria è sensibile.Si pensi,per esempio,che quando
una automobile corre velocemente,due terzi della benzina che consuma sono utilizzati
per vincere la resistenza dell'aria!
E un male,dunque,la resistenza di pressione?
Al contrario,è assolutamente indispensabile!Per esempio,è solo grazie ad essa che le gocce d'acqua della pioggia giungono al suolo con velocità modeste.Se non fossero frenate durante la caduta dalla resistenza dell'aria,piomberebbero al suolo con una velocità tale che potrebbero perforare una lastra d'acciaio di un millimetro di spessore!Si pensi perciò al nostro corpo,se fosse colpito da uno di tali terribili proiettili!
La seconda forza che si oppone al movimento della palla,e di qualsiasi altro corpo,è l'attrito.
Se vogliamo spingere sul pavimento una cassa pesante,dobbiamo compiere un grande sforzo muscolare perché la superficie della cassa e quella del pavimento non sono perfettamente levigate e le asperità dell'una si ingranano con quelle dell'altra:questo,naturalmente,provoca una resistenza al movimento,che si chiama attrito radente.Diremo quindi che:
Si ha l'attrito radente quando un corpo striscia su un altro.
E facile capire che quanto più è pesante il corpo da muovere e sono scabre le superfici che strisciano,tanto maggiore e l'attrito.
Facciamo la stessa cosa che fecero,migliaia e migliaia di anni fa,i nostri progenitori:poniamo sotto la cassa dei rulli.Ci accorgeremo che per spingere la cassa è necessario uno sforzo molto minore,pur tuttavia un certo sforzo muscolare occorrerà ancora, perché ancora vi sono delle asperità fra rullo e pavimento che generano una resistenza al moto.Questa resistenza è l'attrito volvente. Diremo allora che:
Si ha l'attrito volvente quando un corpo rotola su di un altro.
Abbiamo cosi constatato che, a parità del peso che preme,l'attrito volvente è molto minore dell'attrito radente.
Ciò spiega perché l'invenzione della ruota,compiuta verso il 3000 avanti Cristo (il rullo era già stato utilizzato assai prima),fu una tappa fondamentale nella storia della civiltà.