1a - la forza

LA FORZA
La forza che comporta la deformazione delle rocce e' collegata alla gravità ed alle
forze indotte dai movimenti termici e gravitazionali all’interno del mantello e della
crosta. La forza di gravità agisce ovunque ed e' sempre attrattiva verso il centro
della Terra.
Altri tre tipi di forze, ma che agiscono a livello atomico, sono la:
2) forza elettromagnetica: descrive l'interazione fra cariche atomiche
3) forza nucleare: descrive la forza fra nuclei nell'atomo
4) forza debole: descrive la forza collegata alla radioattività.
La forza altera o tende ad alterare lo stato di quiete di un corpo oppure anche che
tende ad alterare il suo moto uniforme. Cio' comporta variazioni di velocità, nel
primo caso, o di direzione nel secondo caso.
Essendo', secondo la LEGGE DELL'INERZIA, un corpo non soggetto a forza applicata
si muove senza accelerazione oppure e' in quiete, abbiamo bisogno di due parametri per definire la forza:
1) l'accelerazione: a = v/t = [l/t2] = ms-2
2) la massa
m = kg
Ne deriva che la Forza e' : F = ma (II legge di Newton)
ma = [ml/t2] = kg ms-2 = N (Newton)
Una forza e’ definita dalla: 1) sua direzione e verso,
2) dalla sua grandezza. La forza e’ quindi un vettore e
come tale puo’ essere scomposto nelle sue componenti
oppure sommato ad un altro vettore se ambedue i vettori
agiscono nello stesso punto.
LE COMPONENTI DI UNA FORZA
Ci sono diversi modi per scomporre una forza principale
nelle sue componenti. Il metodo piu’ consono ai
nostri scopi e’ quello di pensare di scomporre la
forza in due componenti fra loro ortogonali.
Ft = F sen y
Fn = F cos y
Se l’angolo e’ piccolo anche la forza trattiva e’
piccola e l’elemento in pendenza non scivolera’ per
la resistenza esercitata dall’attrito. Esistera’ quindi
un valore critico dell’angolo (ys) oltre il quale la
Forza trattiva agisce. L’angolo e’ caratteristico del
materiale di cui l’elemento e’ composto. Puo’ essere dimostrato che la resistenza allo scivolamento e’ proprozionale alla forza ortogonale che agisce sul piano inclinato. Si tratta quindi di un rapporto che prende il
nome di coefficiente di frizione.
m = Ft/Fn = F sen ys/F cos ys = tan ys
La forza puo' agire omogeneamente sull'intero corpo (body force). E' il caso della
forza di gravità che agisce indipendentemente dallo stato fisico del materiale (fluido
oppure solido) e, quindi indipendentemente dalla reologia del materiale in considerazione. La quantità della forza di gravità e' proporzionale alla massa.
La forza che agisce su di una singola superficie (surface force) puo' essere interna
od esterna al materiale roccioso. Forze di questo tipo, sono quelle che agiscono sul
piano di faglia od ai margini delle placche litosferiche. La grandezza di questo tipo
di forze e' indipendente dalla superficie su cui agisce. La valutazione della superficie
ci porta al concetto di STRESS.