Appunti di Fisica 1 sulle forze

Lezione: Dinamica del PM

Cinematica => Studio del movimento del PM indipendentemente dalle cause che l'hanno generato

Ma cosa possiamo dire sulle cause di un moto?

Perchè un corpo entra in un moto piuttosto che un altro?

Dinamica => Studio delle cause del moto di un corpo e caratterizzazione di questo moto

Comprende anche il caso particolare della statica, ovvero sotto quali condizioni il corpo rimane in quiete.

Basi: Osservazione empirica (lavori di Galileo) secondo cui un corpo non soggetto a forze (interazioni con l'ambiente circostante) non subisce variazioni di velocità.

Se v_i = 0 => il corpo resta fermo

Se v_i ≠ 0 => il corpo si muove di moto rettilineo uniforme

Attenzione: Assenza di forze non significa assenza di moto, significa che il moto non varia

Principio di Inerzia (Galileo) un corpo non soggetto a forze permane nel suo stato di quiete o di moto rettilineo uniforme

Deducione: Un moto accelerato presuppone la presenza di una forza che agisce sul corpo

Esempio: Moto circolare uniforme => n (≠ 0) g(s) in modulo (soluzione) accelerazione centripeta

La forza centripeta è responsabile per la variazione della direzione

Lezione: Dinamica del PM

Cinematica => Studio del movimento del PM indipendentementedalle cause che l'hanno generato.

Ma cosa possiamo dire sulle cause di un moto?Perché un corpo entra in un moto piuttosto che un altro?

Dinamica => Studio delle cause del moto di un corpoe caratterizzazione di questo moto.Comprende anche il caso particolare della statica,ovvero sotto quali condizioni il corpo rimane in quiete.

Basi: Osservazione empirica (lavori di Galileo) secondo cuiun corpo non soggetto a forze (interazioni con l'ambiente circostante)non subisce variazioni di velocità.Se = 0 => il corpo resta fermo.Se ≠ 0 => il corpo si muove di moto rettilineo uniforme.

Attenzione: Assenza di forze non significa assenza di motosignifica che il moto non varia.

Principio di Inerzia (Galileo) un corpo non soggetto a forze permanenel suo stato di quiete o di moto rettilineo uniforme.

Deduzione: Un moto accelerato presuppone la presenza di una forzache agisce sul corpo.

Esempio: Moto circolare uniforme => ≠ 0 = costante in modulo (soltanto)accelerazione centripeta.

→ La forza centripeta è responsabile per la variazione della direzione.

Se "spulnessi" questa forza il corpo abbandonerebbe la circonferenza per muoversi di moto rettilineo uniforme con velocità la cui direzione sarebbe quella della tangente nel punto che corrisponde all'istante in cui la forza è stata "spulsa"

Il principio di inerzia galileiano è anche noto come 1^a legge di Newton

Come agisce la forza?

• Storicamente si credeva necessitasse di un contatto (molla - leva).
• Si capì che la forza poteva trasmettersi anche senza un contatto ma che poteva manifestarsi a distanza attraverso spazio vuoto.
• => forza gravitazionale
• => forza elettrica

Richiedono il concetto di campo

Un campo è una proprietà assunta da una grandezza fisica in una regione dello spazio.

Quando la grandezza è un vettore => campo vettoriale

Uno scalare => campo scalare

Definiti assegnando un vettore o uno scalare rispettivamente in ogni punto dello spazio.

Esempio: introducendo una carica elettrica nello spazio vuoto, questa genera un campo elettrico (vettoriale) in grado di esercitare una forza elettrica a distanza su altre cariche elettriche.

Esempio: introducendo una massa nello spazio vuoto, questa genera un campo gravitazionale (vettoriale) in grado di esercitare una forza gravitazionale a distanza su altre masse.

Tutti i fenomeni fisici possono essere descritti in termini di 4 forze fondamentali della natura: (dette anche interazioni fondamentali):

1. Forza gravitazionale => gravità terrestre, moto dei pianeti e galassie
2. Forza elettromagnetica => proprietà chimiche degli atomi, struttura molecolare
3. Forza nucleare debole => decadimenti nucleari
4. Forza nucleare forte => legami subnucleari nel nucleo atomico

Ogni forza ha una sua scala caratteristica, determinata dal suo raggio d'azione, e una mantenione che può essere espressa in relazione ad un'altra (di solito la forza gravitazionale):

1. Forza mantenione relativa raggio d'azione

• Grav. 1 ∞
• Elett. 10³⁶ 10¹⁸
• Nuc.D. 10²⁵ 10^-15
• Nuc.F. 10³⁸ 1