vettori e forze in fisica, Appunti di Fisica

Scarica vettori e forze in fisica e più Appunti in PDF di Fisica solo su Docsity! I VETTORI E LE FORZE Grandezza scalare=grandezza fisica espressa solamente da un numero, detto modulo o intensità, accompagnato da un’unità di misura (es. massa, volume, densità). Si associano a questa anche direzione e verso lungo il quale la grandezza agisce. Grandezza vettoriale=grandezza fisica rappresentata matematicamente da un vettore (=ente matematico definito da un modulo, una direzione e un verso). Es. spostamento. FORZE Le forze possono agire per contatto (tirando una palla) o a distanza (forza di gravità). Sono grandezze vettoriali perché caratterizzate da un modulo, direzione e verso. La forza agisce nel così detto punto di applicazione. Un possibile strumento capace di misurare la forza è il dinamometro a molla (misura la forza che agisce durante l’allungamento di una molla). L’unità di misura è il Newton (=forza che produce un allungamento della molla in un dinamometro uguale a quello prodotto da una massa appesa di 102 gr). Spesso su un corpo agiscono più forze contemporaneamente→ la somma vettoriale delle singole forze si chiama forza totale o risultante. R=F1+F2. le forze che non danno un risultato nullo portano il corpo in equilibrio. √F12+F22 ; esempio: R=√22+42=√20N Forza peso Il peso P di un corpo sulla superficie terrestre è la forza gravitazionale esercitata su di esso dalla Terra, quindi è una forza e la si misura in Newton. Il modulo del peso e la massa M di un oggetto sono direttamente proporzionabili: P=mg; m= P\g ; g=P\ m →g è la costante gravitazionale e dipende dal punto della superficie terrestre in cui si trova e dall’altitudine. Il peso è una grandezza vettoriale: modulo→ mg, direzione→ verticale, verso→ verso il basso. Il peso è una forza gravitazionale (N), la massa è una quantità invariante tipica di ogni corpo (Kg). Forza elastica Forza elastica=forza di richiamo esercitata da una molla sulla nostra mano. Questa è direttamente proporzionale all’allungamento. Dopo l’allungamento della molla, questa tende a tornare alla posizione originale, di conseguenza c’è una relazione tra molla e allungamento. ↓ questa relazione è nota come legge di Hooke una molla esercita una forza elastica la cui intensità F è direttamente proporzionale all’allungamento o alla compressione x della molla. F=kx costante elastica (N/metro) compressione\ allungamento (metro). Se allunghiamo la molle oltre un certo limite, questa si deforma e non torna alla lunghezza iniziale→ la molla ha superato il proprio limite di elasticità. Come funziona un dinamometro a molla? Ponendo forza ad un estremo del dinamometro, la molla si allunga (in base alla forza applicata) → l’allungamento della molla e la forza applicata sono direttamente proporzionali. La misura dell’allungamento letta sulla scala del dinamometro dà una misura. Legge di hooke in forma vettoriale. Una molla che subisce uno spostamento x dalla posizione di equilibrio esercita una forza -La forza è una grandezza vettoriale la cui applicazione deforma un corpo, lo mantiene fermo o modifica il suo movimento. -Gli effetti di una forza sono la modifica del moto dei corpi o la loro deformazione. -Le grandezze scalari sono grandezze fisiche espresse da un numero detto modulo accompagnato da un’unità di misura, mentre le grandezze vettoriali sono grandezze fisiche rappresentate matematicamente da un vettore, un esempio di grandezza scalare è la massa di un oggetto e il volume di un recipiente, mentre l’esempio di una grandezza vettoriale è la forza e la velocità. -Le caratteristiche della forza sono intensità, direzione e verso e punto di applicazione. -Non solo attraverso il contatto di un corpo perché oltre alla forza per contatto esiste anche la forza a distanza come quella dell’ago di una bussola. -Il dinamometro è uno strumento di misura delle forze e il funzionamento è basato sull’allungamento che una forza produce quando viene applicata ad una molla. -l’unità di misura della forza è il newton N. Uno newton è l’intensità di una forza che produce un allungamento della molla di un dinamometro uguale a quello prodotto da una massa di 102g appesa. -La forza risultante di due o più forze che agiscono su un corpo è il vettore R cioè la somma vettoriale delle singole forze. -La forza peso è la forza che un campo gravitazionale esercita su un corpo, la forza peso è quindi l’interazione gravitazionale che avviene tra due corpi che hanno massa. -Il peso è la forza gravitazionale misurata in newton mentre la massa è una quantità invariante tipica di ogni corpo misurata in kg, quindi ad esempio la nostra massa sulla luna non cambia ma il peseremmo di meno.