202 LEGGI DELLA DINAMICA - I.I.S. "Amsicora"

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LEGGI DI NEWTON
MECCANICA
CINEMATICA
STATICA
DINAMICA
FISICA
IIS AMSICORA
PROF. MARIO LUCONI
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LEGGI DI NEWTON
La cinematica descrive il moto dei corpi, utilizzando
grandezze come lo spostamento, la velocità,
l’accelerazione, ecc…
Scopo della cinematica è fornire una traiettoria e una
legge oraria che consenta di conoscere la posizione del
corpo in ogni istante.
FISICA
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LEGGI DI NEWTON
La DINAMICA studia le cause del moto,
cioè le FORZE
Dato un sistema di forze che agiscono su un corpo, la
dinamica si pone il problema di individuare il moto del
corpo.
Dato un corpo che abbia un certo moto, la dinamica si
pone il problema di individuare quali forze lo hanno
determinato
FISICA
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LEGGI DI NEWTON
La STATICA studia L’EQUILIBRIO dei corpi
La statica studia quali sono le condizioni che si devono
verificare perché un corpo resti fermo.
FISICA
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LEGGI DI NEWTON
PRIMA LEGGE DI NEWTON
(primo principio della dinamica)
Se la forza risultante che agisce su un
corpo è nulla, la velocità del corpo è
costante in modulo, direzione e verso
(moto rettilineo uniforme).
Questo significa che se il corpo è fermo, resta fermo, e se
è in movimento continua a muoversi all’infinito!
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LEGGI DI NEWTON
PRIMA LEGGE DI NEWTON
Accettare questa legge non è facile, perché tutti noi
siamo abituati al fatto che, se su un corpo in movimento
eliminiamo la forza propulsiva, il corpo tende a rallentare
e a fermarsi.
FISICA
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LEGGI DI NEWTON
PRIMA LEGGE DI NEWTON
Ad esempio, in bicicletta se smettiamo di pedalare, cioè se
smettiamo di applicare la forza delle nostre gambe, rallentiamo
e inesorabilmente ci fermiamo.
FISICA
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LEGGI DI NEWTON
PRIMA LEGGE DI NEWTON
Se lanciamo un disco su una superficie, il disco rallenta e poi si
ferma
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LEGGI DI NEWTON
PRIMA LEGGE DI NEWTON
In entrambi i casi non è vero che non ci sono forze
applicate.
Nel primo caso c’è l’attrito dell’aria che si oppone al moto, c’è
l’attrito volvente tra le ruote e l’asfalto, c’è l’attrito tra i
cuscinetti che collegano le ruote al telaio.
Nel secondo caso c’è l’attrito radente tra il disco e la
superficie su cui scivola
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LEGGI DI NEWTON
PRIMA LEGGE DI NEWTON
Le forze d’attrito (dissipative) sono sempre presenti.
Per avere evidenza diretta della prima legge di Newton
bisognerebbe eliminare completamente l’attrito.
Un oggetto lanciato al di fuori dell’atmosfera, dove non c’è aria
e quindi non c’è attrito, si muove a velocità costante.
Nei viaggi spaziali le navicelle si muovono con moto rettilineo
uniforme senza bisogno della spinta dei reattori
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LEGGI DI NEWTON
SECONDA LEGGE DI NEWTON
(secondo principio della dinamica)
Se su un corpo di massa m agisce una forza
risultante F, il corpo subisce una
accelerazione a proporzionale alla forza F
F=m·a
La costante di proporzionalità m è la massa
dell’oggetto
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LEGGI DI NEWTON
SECONDA LEGGE DI NEWTON
La seconda legge significa che una forza applicata ad
un corpo produce un’accelerazione, cioè un cambio di
velocità.
Tale legge è valida anche letta al contrario: se un
corpo varia la sua velocità, ciò significa che su di esso
è stata applicata una forza.
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LEGGI DI NEWTON
SECONDA LEGGE DI NEWTON
Quando si parla di accelerazione si intende un cambio di velocità,
che può essere un aumento, una diminuzione, ma anche una
variazione nella direzione. Abbiamo visto che nel moto circolare
uniforme la velocità cambia direzione in ogni istante. Ciò significa
che c’è una accelerazione centripeta ac=v2/R
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LEGGI DI NEWTON
SECONDA LEGGE DI NEWTON
Nel moto circolare uniforme l’esistenza di una accelerazione
centripeta svela la presenza di una forza centripeta Fc
Fc=m·ac
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LEGGI DI NEWTON
SECONDA LEGGE DI NEWTON
Anche in questo caso è difficile accettare questa legge.
Se un motore applica una forza costante su un veicolo,
questo non subisce un’accelerazione costante che lo
porterebbe ad aumentare all’infinito la sua velocità.
L’esperienza mostra, che in un primo periodo la
velocità aumenta, ma poi si assesta su un valore
costante.
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LEGGI DI NEWTON
SECONDA LEGGE DI NEWTON
Anche in questo caso la responsabilità
apparente anomalia è l’attrito.
di
questa
L’attrito cresce all’aumentare della velocità fino a
quando raggiunge il valore della forza propulsiva.
Quando l’attrito eguaglia la forza propulsiva, l’insieme
delle forze applicate sul veicolo è nulla e quindi la
velocità resta costante, rispettando il primo principio.
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LEGGI DI NEWTON
SECONDA LEGGE DI NEWTON
L’unità di misura della forza è il newton, avente simbolo N.
La forza di un N determina un’accelerazione di 1m/s2
su un corpo di massa 1kg.
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LEGGI DI NEWTON
TERZA LEGGE DI NEWTON
(terzo principio della dinamica)
Se un corpo A esercita una forza F sul
corpo B, allora il corpo B esercita una
forza di uguale intensità e verso opposto sul
corpo A
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LEGGI DI NEWTON
TERZA LEGGE DI NEWTON
Se applico una spinta contro un corpo, questo restituisce
la spinta e vengo spostato all’indietro.
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LEGGI DI NEWTON
TERZA LEGGE DI NEWTON
Quando cammino, con il piede spingo il pavimento
all’indietro, ma questo reagisce con una spinta uguale e
contraria che mi sposta in avanti.
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