“ 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.
