Le forze - "E. FERMI"
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1 Le forze • La forza è una grandezza fisica che può causare la deformazione di un corpo vincolato o modificare la velocità di un corpo libero di muoversi. • La forza è una grandezza vettoriale in quanto per poterla descrivere bisogna sapere il suo modulo espresso in Newton (quanto è grande), la direzione lungo cui agisce e il suo verso (cioè se tira o se spinge). • La forza può essere di contatto o a distanza. 1. Sono forze di contatto la forza che applichiamo per spostare un mobile e la forza di attrito. 2. Sono forze a distanza la forza elettrostatica, la forza magnetica e la forza peso. Progetto: “Istruzione di base per giovani adulti lavoratori – 2a opportunità” Prof. Daniele CUSCITO A. S. 2008-2009 Le forze ITIS “E. Fermi” - Francavilla F. (BR) 2 • Lo strumento usato per misurare il modulo di una forza è il dinamometro. Questo strumento è costituito da una molla elicoidale inserita in un cilindro trasparente graduato e il suo funzionamento si basa sul fatto che: 1. una forza è in grado di deformare i corpi vincolati; 2. il modulo della forza e la deformazione subita dalla molla sono direttamente proporzionali. • Sperimentalmente si può dimostrare che due forze agenti sullo stesso corpo equivalgono ad una sola forza detta forza risultante. La forza risultante può essere ottenuta mediante il metodo punta coda se le forze sono parallele e con la regola del parallelogramma se le forze hanno differente retta di azione. Progetto: “Istruzione di base per giovani adulti lavoratori – 2a opportunità” Prof. Daniele CUSCITO A. S. 2008-2009 Le forze ITIS “E. Fermi” - Francavilla F. (BR) 3 • La forza peso è la forza con cui la Terra attrae a se tutti i corpi che si trovano nelle sue vicinanze. 1. La direzione della forza peso è sempre una retta che unisce il baricentro del corpo al centro della Terra. 2. Il verso punta verso il centro della Terra. 3. Il modulo è pari al prodotto della massa del corpo per il modulo dell’accelerazione di gravità g = 9,81 m/s2. verticale baricentro Fp Fp = m ⋅ g • La forza di attrito statico è quella forza che si manifesta quando si cerca di far scorrere un corpo su un piano di appoggio. 1. La direzione della forza di attrito statico è parallela al piano di appoggio dei due corpi, 2. Il verso è contrario a quello dell’eventuale spostamento. 3. Il valore massimo del modulo della forza di attrito statico dipende dalla natura dei due corpi a contatto (Ks) e dalla forza premente sul corpo (Fp). FA max = k s ⋅ Fp Progetto: “Istruzione di base per giovani adulti lavoratori – 2a opportunità” Prof. Daniele CUSCITO A. S. 2008-2009 Le forze ITIS “E. Fermi” - Francavilla F. (BR) 4 Esercizio 1. Due forze di intensità 6N e 1N sono applicate nello stesso punto e sono parallele e concordi. Disegna le due forze e determina il modulo della forza risultante. Esercizio 2. Due forze di intensità 2N e 5N sono applicate nello stesso punto e sono parallele e discordi. Disegna le due forze e determina il modulo della forza risultante. Esercizio 3. Due forze di intensità 2N e 3N sono applicate nello stesso punto e formano un angolo di 45º. Disegna le due forze e trova graficamente la forza risultante. Esercizio 4. Due forze di intensità 2N e 3N sono applicate nello stesso punto e formano un angolo di 90º. Disegna le due forze e trova graficamente la forza risultante. Esercizio 5. Due forze di intensità 3N e 4N sono applicate nello stesso punto e formano un angolo di 90º. Disegna le due forze e calcola il modulo della forza risultante. Progetto: “Istruzione di base per giovani adulti lavoratori – 2a opportunità” Prof. Daniele CUSCITO A. S. 2008-2009 Le forze ITIS “E. Fermi” - Francavilla F. (BR) 5 Esercizio 6. Mario ha la massa di 75 Kg. Calcola il modulo della forza peso agente su di lui. Esercizio 7. Un autobus ha la massa di 5000 kg. Calcola il modulo della forza peso agente su di esso. Esercizio 8. Una cassa piena di mele ha la massa di 30 Kg mentre le sole mele hanno la massa di 25 kg. Calcola il modulo della forza peso che la Terra esercita sulla sola cassa. Esercizio 9. Una cassa in legno avente la massa di 10 Kg si trova su un tavolo in legno (Ks = 0,6). Calcola il massimo modulo della forza di attrito statico. Esercizio 10. Un’auto di massa 1500 Kg è ferma sull’asfalto bagnato (Ks = 0,5). Quale forza sarebbe necessaria per vincere l’attrito statico. Progetto: “Istruzione di base per giovani adulti lavoratori – 2a opportunità” Prof. Daniele CUSCITO A. S. 2008-2009 Le forze ITIS “E. Fermi” - Francavilla F. (BR)
