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I PRINCIPI DELLA DINAMICA
I corpi interagiscono fra di loro mediante azioni,
chiamate forze, che costituiscono le cause del moto.
Le forze sono grandezze vettoriali.
PRIMO PRINCIPIO DELLA DINAMICA
Un corpo non soggetto a forze permane nel suo stato
di quiete o di moto rettilineo uniforme.
Le forze sono la causa delle variazioni del moto.
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I PRINCIPI DELLA DINAMICA
SECONDO PRINCIPIO DELLA DINAMICA
L’accelerazione di un corpo è proporzionale alla forza
agente su di esso.
La costante di proporzionalità si chiama massa e
rappresenta una misura dell’inerzia del corpo.


F  ma
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I PRINCIPI DELLA DINAMICA
TERZO PRINCIPIO DELLA DINAMICA
Se un corpo A esercita una forza (azione) su un
corpo B, il corpo B esercita sul corpo A una forza
uguale ed opposta (reazione).

F

F
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UNITÀ DI MISURA DELLE FORZE
L’unità di misura della forza nel S.I. è il
newton (N), definita come la forza
che imprime alla massa di 1 kg
l’accelerazione di 1 m/s2.
L’unità di misura della forza nel C.G.S.
è la dina (dyn), definita come la forza
che imprime alla massa di 1g
l’accelerazione di 1 cm/s2.
-2
3
2
F  ma
N  kg  m  s
2
dyn  g  cm  s
-2
2
5
1N=1kg×1m×1s =10 g×10 cm×1s =10 dyn
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FORZA PESO
La forza peso è l’attrazione gravitazionale esercitata
dalla Terra sui corpi in vicinanza della superficie
terrestre. Essa ha modulo costante, è diretta secondo
la verticale ed orientata verso il basso.
Tutti i corpi, in vicinanza della
superficie terrestre, possiedono
la stessa accelerazione g
(g = 9.8 m/s2).


P  mg
La massa di 1 kg ha peso P = 1 kg9.8 m/s2 = 9.8 N
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SISTEMA BRITANNICO
Le grandezza fisiche fondamentali sono
lunghezza, forza e tempo.
L’unità di misura della forza è la libbra (lb)
1 lb  4.448 N
La massa è una grandezza derivata e la sua
unità di misura, detta slug
1 slug  0.454 kg
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TIPI DI FORZE
Forze gravitazionali
Forze di attrito
Forze esercitate da vincoli
Forze di inerzia
Forze di contatto
Forze elettromagnetiche
...
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GRAVITAZIONE UNIVERSALE
Legge di Newton:
Due masse m ed M poste a distanza r si attraggono
con una forza, diretta lungo la retta che li congiunge,
di intensità
mM
F G 2
r
G  6.67 10 11
Accelerazione di gravità terrestre
Nm2
kg 2
MT
g G 2
RT
MT e RT sono la massa ed il raggio terrestri
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MISURA DELLE FORZE
Misura delle forze con metodo diretto e
metodo indiretto
bilancia
dinamometro
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FORZE DI ATTRITO
La forza di attrito radente si sviluppa quando due
superfici ruvide slittano l’una sull’altra. È parallela alle
superfici a contatto e si oppone al loro movimento
relativo. Essa dipende dallo stato di rugosità delle
superfici a contatto.
La resistenza del mezzo è una forza che si sviluppa
quando un corpo si muove all’interno di un fluido
(liquido o gas). Tale forza è sempre antiparallela alla
velocità del corpo ed è proporzionale alla velocità
(piccole velocità) o al quadrato della velocità (grandi
velocità).
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FORZE DI REAZIONE VINCOLARE
Sono le forze esercitate dai vincoli cui è soggetto il
corpo. L’azione del vincolo è rappresentata da una
forza detta reazione vincolare.
Il corpo è in equilibrio
sotto l’azione della forza
peso w e della reazione
vincolare N (normale alla
superficie di contatto).
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TENSIONE DEI FILI
Un filo inestensibile in tensione sviluppa forze uguali
ed opposte ai suoi capi. La forza T si chiama
tensione del filo.
La tensione del filo è
sempre parallela al filo
e può cambiare
direzione mediante
l’uso di carrucole.
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STATICA
Condizioni
necessarie affinché
una leva sia in quiete

N
a
1)
2)
b
  
PRN 0
Pa  Rb

P

R
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LEVE DEL CORPO UMANO
Leva 1o genere
Leva di 2o genere
Leva di 3o genere
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LAVORO
Se un corpo agisce una forza F, il lavoro compiuto
dalla forza per uno spostamento s è
 
L  F  s  cos  F  s

F
α

s
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LAVORO
Il lavoro può essere
positivo
nullo
negativo
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LAVORO
L’unità di misura del lavoro nel S.I. si chiama joule:
lavoro compiuto dalla forza di 1 N che si sposta di 1
m parallelamente alla direzione della forza.
J  N  m  kg  m  s
2
2
Nel sistema C.G.S. l’unità di lavoro si chiama erg.
erg  dyn  cm  g  cm  s
2
2
joule  N  m  10 dyn  10 cm
5
2
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ENERGIA CINETICA
Il lavoro compiuto dalle forze agenti su un corpo per
portare la sua velocità da v1 a v2 è pari alla
variazione di energia cinetica.
1 2 1 2
L  mv2  mv1  T2  T1
2
2
L’energia cinetica rappresenta la potenzialità che un
corpo possiede a compiere lavoro in virtù della sua
velocità.
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ENERGIA POTENZIALE
Il lavoro compiuto dalla forza peso per spostare un
corpo dall’altezza z1 all’altezza z2 è pari a
L  mg  ( z1  z2 )  V1  V2
L’energia potenziale rappresenta la potenzialità che
un corpo possiede a compiere lavoro in virtù della
sua posizione.
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FORZE CONSERVATIVE
Forza conservativa: il lavoro compiuto da una forza
conservativa non dipende dal percorso seguito, ma
dipende dal punto di partenza e punto di arrivo.
Per una forza conservativa è possibile definire
l’energia potenziale
L  V1  V2
Le altre forze si dicono non conservative o dissipative
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CONSERVAZIONE DELL’ENERGIA
Forza conservativa: il lavoro compiuto da una forza
conservativa non dipende dal percorso seguito, ma
dipende dal punto di partenza e punto di arrivo.
L  T2  T1 e L  V1  V2
T1  V1  T2  V2
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CONSERVAZIONE DELL’ENERGIA
L’energia non si crea né si distrugge, ma si trasforma
ENERGIA
POTENZIALE
ENERGIA
CHIMICA
ENERGIA
NUCLEARE
ENERGIA TERMICA
ENERGIA MECCANICA
ENERGIA ELETTRICA
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POTENZA
La potenza è il rapporto fra il lavoro compiuto ed il
tempo impiegato.
 
L Fs cos 
P 
 Fv cos   F  v
t
t
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POTENZA
L’unità di misura della potenza nel S.I. si chiama watt.
joule
1
watt  W 
 J s
s
Il kilowattora (kWh) è una unità pratica di energia (e
non di potenza !), pari all’energia erogata da una
macchina della potenza di 1 kW in 1 ora.
1
kWh  1000  1Js  3600 s  3.6 MJ
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