LA DINAMICA, LE FORZE, VETTORI E SCALARI, Dispense di Fisica

Scarica LA DINAMICA, LE FORZE, VETTORI E SCALARI e più Dispense in PDF di Fisica solo su Docsity! DINAMICA La dinamica fa parte della MECCANICA suddivisa in: - CINEMATICA descrive il moto - STATICA studia i corpi in EQUILIBRIO La DINAMICA studia le CAUSE del moto. Essa si basa su TRE LEGGI della dinamica stipulate dal fondatore del pensiero scientifico moderno cioè NEWTON 1) La PRIMA legge della dinamica dice che un corpo rimane nello stato di QUIETE o di MOTO RETTILINEO UNIFORME finchè non interviene una FORZA ESTERNA ad alterare tale stato Ogni corpo che si muove dopo un po’ tende a fermarsi perché subentrano forze esterne come l’ATTRITO che frena il corpo che altrimenti si muoverebbe all’infinito 2) La SECONDA legge della dinamica dice che se su un corpo AGISCE UNA FORZA (F) esso subisce un’ACCELERAZIONE (a) che fa avere al corpo la stessa DIREZIONE e lo stesso VERSO della forza esterna rendendole DIRETTAMENTE PROPORZIONALI A ciò segue una formula: F fratto A = m che facendo m x A dà come risultato F 3) La TERZA legge della dinamica dice che se un corpo chiamato ‘a’ esercita una FORZA su un corpo chiamato ‘b’ a sua volta il corpo ‘b’ esercita una forza sul corpo ‘a’ avente STESSA INTENSITA’ MA VERSO OPPOSTO LE FORZE La forza è una GRANDEZZA FISICA che ha come effetto: - VARIARE lo stato di moto di un corpo - FAR PASSARE un corpo dalla quiete al moto o viceversa - DEFORMARE un corpo La forza è una grandezza VETTORIALE ovvero viene indicata con VERSO e DIREZIONE e rappresentata F con la FRECCIA sopra per indicare il VETTORE FORZA. Ha come unità di misura il NEWTON dove 1N ha valore di 1METRO AL SECONDO QUADRATO In natura possiamo poi distinguere DUE TIPI DI FORZE: - Forze di CONTATTO si esercitano tra due corpi a CONTATTO DIRETTO fra loro - Forze a DISTANZA che si esercitano senza il contatto diretto tra due corpi. ES FORZA ELASTICA O QUELLA DI GRAVITA’ Noi conosciamo la forza PESO - ELASTICA – DI ATTRITO – DI GALLEGGIAMENTO con il principio di Archimede Esplorando la natura a livello microscopico o macroscopico, possiamo notare che tutte le forze sono riconducibili a QUATTRO INTERAZIONI (o altrettante FORZE) : - L’INTERAZIONE GRAVITAZIONALE regolata e descritta da Newton nel 1674, ATTIRA tutti i corpi a terra e ci permette di non fluttuare – di far ruotare la Terra intorno al Sole – muove stelle e galassie - ELETTRICA scoperta nell’800 e portatrice della scoperta della lampadina – della corrente elettrica – della pila – MANTIENE l’atomo STABILE regolandone i fenomeni elettrici - NUCLEARE FORTE si concentra nelle PARTICELLE che costituiscono il NUCLEO DELL’ ATOMO – da tale forza deriva l’energia nucleare - NUCLEARE DEBOLE è meno pesante della precedente e grazie ad essa avvengono le REAZIONI NUCLEARI FORZA PESO o Forza di gravità È la forza con cui la terra attrae tutti i corpi verso essa. E’ una forza A DISTANZA ed ATTRATTIVA – e DIRETTAMENTE PROPORZIONALE ALLA MASSA La sua formula è: P = m x g ‘g’ è l’ACCELEREZIONE DI GRAVITA’ che vale 9,81 N sulla terra Relazione tra PESO e MASSA Tendiamo a dire che il peso in KG sia il peso vero e proprio di un oggetto mentre in realtà stiamo indicando la massa di quest’ultimo. Per indicare il peso dovremmo moltiplicare i Kg per 9,81 ed è per questo che in fisica non è un’affermazione corretta. La possiamo ritenere comunque valida perché la massa e il peso sono due grandezze DIRETTAMENTE PROPORZIONALI. La differenza tra di loro è che la MASSA NON VARIA in nessun punto dell’universo mentre il PESO VARIA a seconda di dove ci troviamo (sulla Luna pesiamo 1/6 che sulla terra, sul Sole molto di più) FORZA ELASTICA Tutti i corpi sono dotati di ELASTICITA’ una proprietà per cui se un corpo viene sollecitato da una forza esterna, in grado di deformare i corpi, esso poi può tornare nella sua forma originaria E’ una forza che riguarda le MOLLE che se deformate esercitano una FORZA CONTRARIA (FEL) ALLA FORZA ESTERNA La deformazione non può superare il limite in cui poi la molla non riesce più a tornare nella sua forma originale La LEGGE DELLA FORZA ELASTICA è dettata dalla formula: FEL= K x X – K rappresenta la COSTANTE ELASTICA e X, con l’unità di misura in METRI, rappresenta l’allungamento della molla. Mentre invece tra la FORZA ELASTICA e l’ALLUNGAMENTO della molla vi è un rapporto di DIRETTA PROPORZIONALITA’. ‘K’ è la COEFFICIENTE ANGOLARE della Terra, se le viene messo il segno – meno accanto significa che IL VERSO E’ OPPOSTO alla FORZA ESTERNA. SE UNA MOLLA HA LA COSTANTE K DI 2000N AL CM QUANTI N SONO IN METRI? E’ necessario fare 2000 fratto 1 ovvero i cm in cui 2000 newton sono compresi e poi fare l’equivalenza da cm a m per poi calcolare la divisione. L’equivalenza darà da 1 a 0,01 quindi 2000/0,01 darà 200.000 N al Metro Moto Armonico Un esempio di moto armonico è il moto del PENDOLO in cui una MASSA viene attaccata ad una MOLLA. Il risultato è che la massa OSCILLERA’ ALL’INFINITO. In tale moto varia sia la VELOCITA’ che l’ACCELERAZIONE in quanto la forza elastica NON E’ COSTANTE. FORZA DI ATTRITO Si manifesta ogni volta che un corpo STRISCIA o ROTOLA su di un altro corpo: