CORSO DI FISICA
Prof. Francesco Zampieri
http://digilander.libero.it/fedrojp/
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STATICA
STATICA
NON MOTO (quiete)
[cosa mantiene i corpi in
quiete?]
Parte della
meccanica che
studia i fenomeni
di
CONSERVAZIONE dello
STATO DI MOTO
[cosa conserva i corpi nello
stesso stato di moto, con a = 0?]
QUIETE assenza di moto
Se il moto è dovuto all’azione di una forza, si può dire che
se un corpo è in quiete allora su di esso non agiscono
forze?
PALLA in quiete
sopra un tavolo: che
forze agiscono?
La palla ha massa m: su di essa
agisce P!
P
Agisce P verso il
basso: ma allora
perché la palla non
cade?
Rv
P
Il tavolo agisce
con una forza
uguale e contraria
che
chiamo
REAZIONE
VINCOLARE
Rv
Si
ha
un
BILANCIAMENTO
fra P e Rv
Rv
P Rv 0
Non è vero che se un corpo è in
quiete non agiscono forze!
P
Ma da dove salta fuori Rv? E’ una forza
espressa dal tavolo: il
tavolo è un
VINCOLO
VINCOLI
I vincoli sono dei dispositivi, degli apparecchi, dei corpi che
LIMITANO o IMPEDISCONO il moto
Il tavolo è un vincolo per la palla perché le impedisce di cadere
Pallina appesa: la corda è un vincolo
perché impedisce alla pallina di cadere
Ogni vincolo ha l’azione di impedire e/o limitare il moto
AZIONE = FORZA che si chiama REAZIONE VINCOLARE
Una reazione vincolare è una forza espressa
da un vincolo che limita il movimento di un
corpo
Rv
P
VINCOLI PIANI:
Rv perpendicolare al
piano di appoggio
VINCOLI FILIFORMI:
Rv stessa direzione del filo (Rv
P
= , TENSIONE DEL FILO)
Cosa accade se annullo Rv?
P
BILANCIAMENTO
P+=0
Manca il vincolo La palla
cade per effetto di P!
MOTO TRASLATORIO!
MOTO TRASLATORIO
E’ un moto che fa spostare il corpo NEL SUO INSIEME:
ogni punto percorre traiettoria parallela e congruente
Il moto traslatorio è dovuto all’azione di una
forza risultante NON NULLA!
ASSENZA DI MOTO TRASLATORIO =
EQUILIBRIO RISPETTO ALLA TRASLAZIONE
F1 + F2 + F3 = 0
F1-2
F1
F2
F3
Se un corpo è in equilibrio
rispetto alla traslazione allora
F
[1^ eq cardinale della statica]
F3 si chiama anche FORZA EQUILIBRANTE
(perché annulla l’effetto di F1 e F2)
MOTO ROTATORIO
[ROTAZIONE]
I corpi possono anche compiere moto rotatorio = ogni
punto percorre archi di cerchio della stessa lunghezza
C
Centro archi = FULCRO C di
rotazione
Asse di rotazione
Rotazione in
verso ORARIO
C
Rotazione in verso
ANTIORARIO
COME MISURARE UNA “ROTAZIONE”?
La rotazione è un tipo di moto, quindi sarà provocata da
una FORZA F
b
F
F agisce a
distanza b dal
fulcro
F può provocare rotazione oraria oppure antioraria.
L’intensità della rotazione da cosa dipende?
Es. avvitare un bullone
b
F
Dipende dall’intensità della forza e dalla distanza b = BRACCIO
tanto è maggiore il prodotto F·b, tanto è più efficace la
rotazione
VERSO DI ROTAZIONE
AVVITAMENTO
=
rotazione oraria,
entrante (— )
SVITAMENTO =
rotazione
antioraria,
uscente ( + )
ALLORA LA ROTAZIONE HA:
•Un modulo: F·b
•Una direzione: perpendicolare al piano di rotazione
(coincidente con l’asse)
•Un verso (entrante o uscente)
•Un punto di applicazione (Fulcro)
Può essere misurata da una grandezza
VETTORIALE = MOMENTO M della forza F
MOMENTO DI UNA FORZA
M
Verso +
F
C
b
•P. di appl: fulcro o polo C
Verso —
•Direzione: asse ( piano rot)
•Verso (+ o – a sec. verso rot.)
M descrive il moto rotatorio
•Modulo: F·b
Come posso contrastare o impedire la rotazione?
MF1
F1
F1
MF2
MF1 + MF2 = 0
Per contrastare l’azione rotatoria di F1 devo agire con una forza
F2 che dia momento uguale e contrario!
EQUILIBRIO RISPETTO ALLA
ROTAZIONE
Se un corpo è in equilibrio rispetto alla
rotazione allora
MF 0
[2^ eq cardinale della statica]
Ricapitolando…
Un corpo NON TRASLA
F 0
[1]
Un corpo NON RUOTA
MF 0
[2]
Ma è vero il viceversa? Corpi per cui valga 1 + 2 sono
realmente in quiete?
Es: astronave nello spazio intergalattico (no
attrazione gravitazionale)
Viaggia ad una
velocità v = cost
MOTO RETT.
UNIF.
SONO RISPETTATE [1] e [2], ma il corpo NON E’ IN
QUIETE!
EQUILIBRIO = è inteso non come quiete, ma come
conservazione dello stato di moto
DEFINIZIONE DI EQUILIBRIO
EQUILIBRIO: situazione per cui un corpo
conserva il proprio stato di moto (quiete o
moto rettilineo uniforme)
QUIETE equivalente a MOTO RETTILINEO UNIFORME
STABILE
Una piccola deviazione non è suff. per deviare dall’equil.
L’EQUILIBRIO
INSTABILE
Anche una piccola deviazione è suff. per deviare dall’equil.
INDIFFERENTE
