Le forze - Studenti.it

Variazione e conservazione
Nei fenomeni che osserviamo vi sono molte grandezze che cambiano nel tempo. Grazie ai
principi della dinamica siamo in grado di fare delle previsioni nei casi in cui vi siano più
corpi con forze applicate, e di conseguenza riusciremo a capire un fenomeno.
In molti casi il problema è di facile soluzione: per esempio possiamo benissimo prevedere
come si muove un sasso che cade; essendo sottoposto alla sola forza di gravità diremo
che si muove di moto uniformemente accelerato. Ma se cambiamo punto di vista
possiamo individuare delle grandezze che rimangono costanti nel tempo. Ci soffermeremo
quindi sulle leggi di Conservazione. Essa afferma che durante lo svolgimento di un
fenomeno vi è una grandezza che rimane costante nel tempo. Altre invece cambiano
continuamente. La legge ci fornisce un’informazione parziale ma molto preziosa: essa
individua una grandezza che non varia.
L’energia
In qualsiasi momento della nostra vita consumiamo energia, anche quando leggiamo un
libro: anche se non c’è scritto, in qualunque prodotto che compriamo l’ingrediente
principale è l’energia.
In realtà l’energia non si crea né si distrugge ma si trasforma.
Grazie a questa definizione capiamo così che, per esempio, l’energia cinetica di una pala
mossa dall’acqua si trasforma in energia elettrica che poi magari si trasformerà ancora in
energia cinetica come un’automobilina radiocomandata.
Il lavoro
Nel linguaggio della fisica questa parola ha un significato più ristretto che nella vita
normale: infatti sia un’auto che un uomo che sposta un libro compiono un lavoro, ma non
uno che tiene una valigia in mano.
Affinché una forza applicata su un corpo compia un lavoro, è necessario che il punto in cui
essa è applicata subisca uno spostamento.
Questo non capita nel caso della valigia, perché la forza che applica l’uomo non crea uno
spostamento.
L= F x s
Nel S I viene indicato con il Joule (J) : esso è il lavoro compiuto da una forza di 1N quando
il suo punto di forza si sposta di 1m .
Lavoro motore
Prendiamo il caso dei movimenti del baseball: quando si tira la pallina, si compie un lavoro
motore, perché sia lo spostamento che la forza hanno la stessa direzione.
Lavoro resistente
Nel caso in cui il ricevitore della palla, esso compie un lavoro resistente perché si oppone
allo spostamento.
Forza e spostamento con direzioni diverse
Prendiamo l’esempio di un uomo con un cane: in questo caso scomponiamo la sua forza F
nelle sue due componenti parallele; è come se sulla mano dell’uomo fossero applicate 2
diverse forze.
In generale il lavoro di una forza costante applicata ad un oggetto è uguale al prodotto
dello spostamento per la proiezione perpendicolare della forza sulla direzione dello
spostamento.