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Capitolo 5 – I princìpi della dinamica
La seconda legge di Newton
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LA SIMULAZIONE - Newton’s second law
In questa simulazione puoi esplorare la seconda legge di Newton, F=ma.
Un blocco è fermo su una superficie senza attrito. Si possono applicare al blocco fino a tre
forze, dirette orizzontalmente. Il blocco parte sempre da fermo.
GLOSSARIO DELLE PAROLE INGLESI
Position: posizione
Velocity: velocità
Acceleration: accelerazione
Mass: massa
Force: forza
Time: tempo
COME FUNZIONA LA SIMULAZIONE
Cliccando sul bottone
parte l’animazione, viene calcolato il moto del blocco e
tracciati i corrispondenti grafici di posizione, velocità e accelerazione in funzione del
tempo.
Puoi sospendere l’animazione cliccando su
e riprenderla con i pulsanti
per procedere avanti o indietro un passo alla volta.
Il pulsante di Reset
nuova simulazione.
Cliccando sul pulsante
permette di inizializzare i valori dei parametri per avviare una
puoi cancellare i grafici prodotti dalla simulazione.
CHE COSA SUCCEDE SE…?
1.
 Come si muoverà il blocco quando viene applicata solo una forza costante?
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 Traccia qui sotto uno schizzo dei grafici che prevedi di ottenere in questa situazione per
la posizione, per la velocità e per l’accelerazione in funzione del tempo.
Copyright © 2010 Zanichelli editore S.p.A., Bologna
Questo file è un’estensione online del corso Cutnell, Johnson, Fisica © Zanichelli 2009
 Muovendo gli appositi cursori, imposta il valore della massa del blocco a 1 kg, della
forza 1 a 5 N e delle altre due a zero; lancia la simulazione e verifica la tua previsione. I
grafici ottenuti corrispondono a quelli tracciati da te?
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2.
 Quale effetto avrà sul moto raddoppiare e triplicare il valore della forza agente sul
blocco?
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 Come saranno i grafici corrispondenti? Traccia, sopra i grafici precedenti, quelli che
prevedi di ottenere con una forza doppia e con una forza tripla.
 Cliccando su
ripristina l’impostazione precedente, aumenta il valore della forza 1
a 10 N e lascia le altre due a zero; non cancellare i grafici precedenti in modo da
sovrapporli con i nuovi e poterli confrontare. Lancia la simulazione e verifica la tua
previsione. I grafici ottenuti corrispondono a quelli tracciati da te?
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 Ripeti la simulazione assegnando alla forza 2 il valore di 5 N, in modo da avere una
forza complessiva tripla di quella iniziale. I grafici ottenuti sono in accordo con le
previsioni fatte?
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3.
 Sarebbe cambiato il moto del blocco se invece di applicare una sola forza da 10 N, ne
avessi applicato due da 5 N?
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 Imposta opportunamente i parametri della simulazione e verifica la tua risposta.
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4.
Si può modificare il verso di azione di una forza, che appare nel disegno in alto nella
finestra, facendola agire verso sinistra. Nel pannello di impostazione il valore della forza
appare con il segno negativo.
 Che effetto avrà sul moto del blocco una forza di -5 N? Sarà diverso il risultato dalla
situazione che hai affrontato al punto 1?
…………………………………………………………………………………………
 Assegna opportunamente i parametri della simulazione e verifica la tua previsione. È
corretta?
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5.
 Che cosa accade al blocco se su di esso agiscono contemporaneamente due forze in
versi opposti, una di 5 N e una di -5 N?
…………………………………………………………………………………………
Verifica la tua previsione mediante la simulazione. È corretta?
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6.
Finora abbiamo mantenuto costante la massa del blocco. Ora esploriamo che cosa accade
con valori diversi della massa del blocco su cui agisce la forza costante.
 In confronto alla situazione che hai affrontato al punto 1, come sarebbe il moto con una
forza di 5 N agente su un corpo di massa doppia, pari a 2 kg?
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 Come cambierebbero i grafici?
………………………………………………………………………………………
 Quanto varrà l’accelerazione?
………………………………………………………………………………………
 Imposta il valore della massa del blocco a 2 kg, la forza 1 a 5 N e le altre due a zero;
lancia la simulazione e verifica le tue previsioni. Sono corrette?
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 E che cosa accade se la massa diventa 3 kg, 4 kg, …?
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