Appunti delle lezioni con una personale rielaborazione dell’esame di “ Fisica sperimentale e applicazioni didattiche”

Carica positiva NEUTRONE: neutro

Atomi: hanno lo stesso numero di elettroni e protoni, la carica è neutra.

Dinamica: perché si muovono le cose?

L'osservazione fondamentale, di natura empirica, che ci conduce all'introduzione del concetto di "Forza".

La variazione dello stato di moto di un corpo, cioè della sua velocità (intesa come grandezza vettoriale), è determinato dall'interazione del corpo con l'ambiente circostante. Esprimiamo tale interazione attraverso il concetto di FORZA, cioè: chiamiamo forza ciò che causa la variazione di velocità di un corpo.

Principio di inerzia

Stiamo dicendo che: I Principio della dinamica: Un corpo non soggetto ad interazioni con altri corpi circostanti non subisce cambiamenti dal suo stato di moto, cioè della sua velocità in modulo e direzione.

In assenza di forza -> la velocità non cambia

Variazione di velocità (accelerazione)

—> azione di una forza (es. il moto circolare uniforme)

La forza fra corpi può esercitarsi per contatto o distanza.

Forza: espressione di un’idea, quando due oggetti interagiscono tendono a cambiare la velocità l’unall’altro.

Esempio: Macchina —> tachimetro V= 40 km/h Modulo costante ma verso/direzione cambiano. Quindi a =0a = 0Quindi c’è accelerazioneIn questo caso non è soggetto ad unaforza, ovvero i vari corpi intorno a lui siannullano

Formulazione quantitativa della relazione esistente tra accelerazione e forza.

Legge di Newton (II legge della dinamica)

Interazione del corpo con l’ambiente circostante ne determina l’accelerazione secondo laseguente legge. Equazione che regola il moto di un corpo.

m=massa inerziale: quantificata l’inerzia del corpo, cioè la sua resistenza a variare il suo stato dimoto, ossia a modificare la sua velocità, in modulo, direzione e verso.

Proprietà

generali delle forze

Principio di azione e reazione (III legge della dinamica)

È la legge fondamentale della dinamica, permette di ricavare tutte le proprietà del moto di un corpo.

Il corpo A sente l’influenza del corpo B e viceversa. È una legge vettoriale e sperimentale.

Legge vettoriale= uguaglianza fra vettori.

Se scegliessimo un sistema di riferimento. Se più azioni agiscono sul corpo simultaneamente avremmo il Principio di sovrapposizione.

Assenza di forze: le forze ci sono ma si annullano. Il corpo si muove di moto rettilineo costante.

Condizione di equilibrio statico

Impariamo a riconoscere le interazioni che un corpo ha con l’ambiente circostante e diamo un’espressione analitica alle forze che esprimano tali interazioni. Interazioni deboli non le prendiamo in considerazioni, nel moto non sarebbero importanti. Se consideriamo le forze responsabili di gran parte dei fenomeni andiamo a studiare le interazioni fondamentali.

Legge generale

Si applica,

1. Forza Gravitazionale

Forza di attrazione gravitazionale: Esercizio: calcolare la forza gravitazionale con cui noi e la Terra ci attraiamo. La terra attrae noi e noi attraiamo la terra.

2. Forza peso del corpo sulla superficie terrestre: Manifestazione sul corpo dell'interazione del corpo con la terra. La massa di un corpo caratterizza il corpo, non cambia e determina la forza peso. La forza peso dipende dalle caratteristiche del pianeta.

3. Forze di reazione vincolari: Agiscono su un corpo quando una forza diventa un vincolo per quel corpo. Risente di ciò perché è un contatto con un vincolo, non gli lascia raggiungere qualunque punto nello spazio.

Tensione di un filo: Nel corpo agisce la forza peso, se agisce solo questa e lo lascio cadere, cade verso il basso ed è uniformemente accelerato.

II legge della dinamica: Nel caso in cui la massa si trova attaccata in un filo. Quali forze interagiscono?

1. Forza peso
2. Il corpo è a contatto con il filo, non potremmo mai trovare la pallina in una

Quando si ha una sensazione di peso diverso dipende dal modulo della relazione N. È la spinta che sentiamo sotto i piedi. Quando il nostro cervello ha un sensazione alterata del nostro peso, si ha la capacità di sentire quanto è intensa la reazione normale.

1. Accelerazione verso l'alto

Quali forze agiscono su m? Quanto vale N? Bisogna lavorare sulle coordinate -> modulo Se sa sanzione di peso maggiore. N maggiore del modulo della forza peso.

2. Accelerazione verso il basso Sensazione di peso minore
3. Sensazione di assenza di peso.

Esercizio: "Piano inclinato"

Con quale velocità questo corpo arriva alla fine del piano inclinato? Utilizziamo la seconda legge della dinamica per trovare tutte le forze che agiscono sul corpo. Abbiamo la forza peso e la forza vincolare (N), forza che applica il suolo sulla forza. Perpendicolare ad esso. Prendere un sistema di riferimento. Triangolo rettangolo -> cateto per il seno dell'angolo

oppostoTriangolo rettangolo —> cateto per il coseno dell’angolo adiacenteay= 0 perché lungo l’asse y non c’è accelerazione.Posizione x(0) corrisponde all’altezza del piano h.

4. Forza di attritoSTATICOForza d’attrito agisce sul corpo fermo, quando c’è qualche moto che vuole metterlo in moto. Ilcorpo in questo caso è fermo.Direzione e verso opposto a dove si vuole metterlo in moto.R=R reazione vincolare del piano:componenti N e Fp.Condizione d’equilibrio del corpo:Quando la componente normale equilibra la forza peso e la componente tangente equilibra laforza F.Il modulo della forza di attrito statico dipende dalla situazione fisica, que