Principio d'ìnerzia

Esperimento sul moto

Immaginate di prendere un corpo (es. un libro) e metterlo su un piano (es. un tavolo). Spingete il corpo; smettete di spingerlo ed il corpo si ferma. Date una spinta più forte al corpo; il corpo si muove e dopo aver percorso un certo spazio si ferma. Il corpo si è mosso anche quando non spingevo più!

Immaginiamo di levigare per bene il tavolo, magari mettiamoci dell'olio. Spingo di nuovo il corpo e questo percorrerà una distanza maggiore prima di fermarsi. Cambiamo piano, andiamo su un lago ghiacciato. Diamo sempre la stessa spinta al corpo e vediamo che questo percorrerà uno spazio ancora maggiore. Lo spazio percorso non dipende dal corpo stesso e non dipende nemmeno dalla spinta data, ma dipende solo da quanto bene è levigato il tavolo. Il tavolo esercita una forza sul corpo, tanto più piccola quanto migliore è levigato il tavolo.

Principio d'inerzia

Definizione del principio d'inerzia

Se immaginiamo di levigare il tavolo in maniera perfetta, il corpo non si ferma più e continua nel suo stato di moto rettilineo con velocità costante.

Rispetto a quale sistema di riferimento?

Facciamo un procedimento inverso, stabilendo dapprima se su un corpo non agiscono forze oppure se le azioni di tutte le forze si compensano. Allora è possibile trovare un sistema di riferimento rispetto al quale il corpo risulta in quiete o in moto rettilineo uniforme. La proprietà del corpo di conservare il suo stato di moto si chiama inerzia ed il sistema di riferimento suddetto si chiama sistema di riferimento inerziale.

Trovato un sistema di riferimento inerziale, tutti gli altri che si muovono rispetto a questo di moto rettilineo uniforme sono anch'essi inerziali. Quindi, il primo principio della dinamica o prima legge di Newton, può essere formulato come: un corpo non soggetto a forze o la cui risultante è nulla, rimane in quiete o si muove di moto rettilineo uniforme rispetto ad un sistema inerziale. La prima legge è una definizione di un sistema di riferimento inerziale.

La forza