Diapositiva 1 - I Istituto Comprensivo Cassino
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“ Le forze modificano lo stato di quiete o di moto di un corpo e ci permettono di compiere un lavoro “ PROGETTO – SCIENZE Alunni: S.DELICATO, D.PONTONE, A.RANALDI Classe II°D Insegnante: Prof.ssa PIACENTINI VERONICA LE FORZE LEGGI SONO qualcosa in grado di modificare il moto di un corpo. PRINCIPIO DI INERZIA Afferma che un corpo non soggetto a forze tende a conservare il suo stato. LEGGE FONDAMENTALE DELLA DINAMICA Si occupa delle relazioni tra forza e movimento. F=mxa PRINCIPIO DI AZIONE E REAZIONE Un corpo che agisce su un altro con una forza, la subirà anche esso uguale o contraria. LA FORZA È UN VETTORE IL VETTORE Il vettore rappresenta la forza e viene indicato da una freccia avente: -DIREZIONE - MODULO - VERSO OPERAZIONI TRA VETTORI SOMMA TRA VETTORI Addizione tra due vettori quando essi hanno stessa direzione e verso. Tra due o più vettori aventi direzioni diverse: METODO PUNTA-CODA A B C DIFFERENZA TRA VETTORI Avviene quando i vettori hanno stessa direzione, ma verso opposto. METODO DEL PARALLELOGRAMMA: A C B LA FORZA DI GRAVITÀ LE LEVE LE FORZE LE FORZE APPARENTI LA FORZA DI ATTRITO LA SPINTA DI ARCHIMEDE IL BARICENTRO E L’EQUILIBRIO Secondo gli studi di Newton, che partirono dalla leggenda della mela, tutti i corpi, non sostenuti, cadono perché la terra esercita su di essi un’attrazione che li fa precipitare verso il suo centro. Questa attrazione è la forza di gravità. GRAVITA’ G R A V I S = PESANTE deriva dal latino La forza di gravità si esercita tra qualsiasi coppia di corpi dotati di massa : è la causa per cui noi ogni volta che facciamo un salto ricadiamo a terra, per cui noi rimaniamo a contato con il suolo ed è anche ciò che permette al nostro pianeta di ruotare intorno al Sole. CONCETTI CHIAVE PER CAPIRE MEGLIO: MASSA: grandezza fisica del corpo la cui unità di misura è il Kg. PESO: è la forza che attrae il corpo dotato di massa verso il centro della Terra. ACCELERAZIONE DI GRAVITA’ : è un valore costante che lega massa e peso di ogni corpo. Sulla Terra è pari a 9,8 m/s2. LA FORZA DI ATTRITO SI SUDDIVIDE IN: Forza particolare che non genera mai movimento, ma vi si oppone. RADENTE STATICO VOLVENTE DINAMICO Scivolamento di una superficie su un’altra. Quando si vuole far muovere un corpo. Quando si vuole mantenere un corpo in moto Rotolamento di un oggetto su una superficie. VISCOSO Attraversamento Di un corpo In un fluido. Curiosità Per vincere un Gran Premio di Formula 1 la Ferrari deve studiare molto bene il tipo di gomme da montare per ridurre l’attrito tra l’asfalto e gli pneumatici. Tanti sono i fattori da considerare, non solo il tipo di superficie della gomma, liscia e sagomata ma anche le condizioni meteo. Infatti quando piove il coefficiente di attrito al suolo si riduce drasticamente per la presenza di acqua che fa perdere il contatto tra la pista e le gomme e fa slittare la vettura. SPINTA DI ARCHIMEDE Un corpo immerso in un fluido in equilibrio subisce una spinta diretta dal basso verso l’altro. SPINTA DI ARCHIMEDE Ps X V PESO SPECIFICO VOLUME UN CORPO GALLEGGIA QUANDO IL SUO PESO SPECIFICO È MINORE DI QUELLO DEL FLUIDO PESO SPECIFICO P /V PESO VOLUME UN CORPO AFFONDA O GALLEGGIA ?? Quando il peso specifico di un corpo è minore del peso specifico del liquido in cui è immerso, la spinta è sufficiente per far galleggiare il corpo. Se invece il peso specifico del corpo è maggiore di quello del liquido, la spinta non sarà sufficiente e quindi il corpo andrà a fondo. Un corpo galleggia meglio nell’ acqua salata che nelle acque dolci, perché l’acqua salata ha un peso specifico maggiore dell’acqua dolce, a sua volta, fornisce una maggiore spinta di Archimede. Per capire meglio il galleggiamento dei corpi, abbiamo svolto il seguente esperimento: - si riempie un contenitore graduato di acqua e vi si immerge uno scatolino in plastica ermeticamente chiuso con dentro dei sassi o del ferro. - il contenitore affonderà. - si aggiunge del sale all’acqua. - il contenitore galleggerà. IL BARICENTRO E L’EQUILIBRIO L’ EQUILIBRIO IL BARICENTRO Quando un corpo si trova in una posizione fissa. Punto dove è concentrato il peso di un corpo. Quando la massa è uniforme può essere chiamato CENTRO GEOMETRICO. EQUILIBRIO STABILE Se il corpo ritorna alla posizione iniziale di equilibrio. SI DIVIDE IN: EQUILIBRIO INDIFFERENTE Se un corpo mantiene la nuova posizione. EQUILIBRIO INSTABILE Se il corpo si allontana sempre di più dalla posizione iniziale. ESISTONO VARI TIPI DI EQUILIBRIO: - equilibrio STABILE: un corpo si dice in equilibrio stabile se sottoposto a spostamenti così piccoli in grado di farlo ritornare alla posizione di partenza. - equilibrio INSTABILE: un corpo si dice in equilibrio instabile se sottoposto a piccoli spostamenti in grado di farlo allontanare ulteriormente dalla posizione iniziale. - equilibrio INDIFFERENTE: un corpo si dice in equilibrio indifferente se sottoposto a qualsiasi spostamento rimane in equilibrio nella nuova posizione. Curiosità Pare quasi impossibile tenere in equilibrio un uovo su una superficie perfettamente liscia, in realtà dopo tante prove ci si può rendere conto che l’equilibrio di un uovo in piedi è straordinariamente stabile. Osservando infatti il guscio di un uovo con una lente di ingrandimento essa risulta non liscia, ma ruvida e porosa. Questo ci fa capire che quando l’uovo è in equilibrio non poggia su un punto ma almeno su tre punti formando un treppiede. LE LEVE SI SUDDIVIDONO IN: COSTITUITE DA: SONO MACCHINE SEMPLICI. IN BASE A DOVE SI TROVA IL FULCRO: -primo genere -secondo genere -terzo genere IN BASE AL RAPPORTO TRA POTENZA E RESISTENZA: -vantaggiosa -svantaggiosa -indifferente -FULCRO - BRACCIO DELLA POTENZA - BRACCIO DELLA RESISTENZA Macchine senza motore. Sulle leve agiscono 2 forze. -Una forza ATTIVA:la POTENZA - una forza PASSIVA:la RESISTENZA Queste 2 forze non fanno muovere la leva, ma la fanno ruotare intorno al fulcro. Le leve possono essere suddivise in base al rapporto tra potenza e resistenza, in: -leve VANTAGGIOSE :quando la potenza è minore della resistenza. -leve SVANTAGGIOSE: quando la potenza è maggiore della resistenza. - leve INDIFFERENTI: quando la potenza e la resistenza sono uguali. Una leva è in equilibrio quando rispetta la seguente formula : bp x P = br x R Dove bp e br sono i bracci della potenza e della resistenza, ovvero la distanza tra il punto di applicazione della forza e il fulcro. Vengono classificate anche in base a dove sono posizionati il fulcro, la potenza e la resistenza in: -leve di PRIMO GENERE: nelle quali il fulcro si trova fra la potenza e la resistenza. - leve di SECONDO GENERE: nelle quali la resistenza si trova fra il fulcro e la potenza. -leve di TERZO GENERE: nelle quali la potenza si trova fra il fulcro e la resistenza. Curiosità Se noi ci guardiamo intorno, possiamo vedere che quasi tutti gli oggetti che ci circondano sono dotati di leve: FULCRO RESISTENZA POTENZA LEVE DI PRIMO GENERE: Tenaglia Carrucola fissa cerniera asse centrale chiodo oggetto da sollevare asse della ruota ugello peso da trasportare sacca d’aria impugnatura forza fisica LEVE DI SECONDO GENERE: Carriola Mantice manici impugnatura LEVE DI TERZO GENERE: Braccio umano Prendi ghiaccio gomito perno oggetto sorretto dalla mano cubetto di ghiaccio bicipite mano Esistono, per concludere, delle forze dette APPARENTI in quanto non corrispondono ad una vera e propria azione fisica, ma servono per spiegare alcuni movimenti nelle accelerazioni dei corpi che non sono spiegabili secondo le leggi della dinamica. Qualche esempio: Una macchina che frena all’improvviso fa balzare in avanti il passeggero. Lo spostamento del corpo in avanti non è dovuto ad una reale azione fisica , ma solo al moto. Un altro esempio è la giostra: essa gira in tondo e i passeggeri si sentono spinti verso l’esterno: questa viene chiamata Le forze apparenti esistono nei sistemi soggetti ad accelerazioni.
