LA FISICA
La fisica è lo studio delle leggi fondamentali della natura.
Si divide in:
statica: studia l'equilibrio dei corpi
cinematica: ne descrive il movimento
dinamica: si occupa del perché un corpo si muove (cioè studia le forze)
La dinamica (branca della Fisica):studia le relazioni tra le forze e i movimenti ed è
retta dalle leggi di Newton o leggi del moto
Le forze(grandezza fisica)
sono le cause che modificano lo stato di quiete di un
corpo o che ne alterano la forma determinando in esso una deformazione. Esistono
numerosi tipi di forze : forza di gravità, forza elettrica, forza elastica,forza nucleare
,attrito o forza d’attrito,forza meccanica
Tutte le forze hanno un diverso effetto a secondo della direzione , del verso secondo
cui agiscono e del punto in cui sono applicate. Le grandezze fisiche che vengono
descritte indicandone l’intensità o modulo, la direzione, il verso, il punto di
applicazione sono dette grandezze vettoriali o vettori ,vale a dire sono un
particolare tipo di grandezza che per poterne dare un descrizione non è sufficiente
indicarne solo l’intensità, ma anche una direzione, verso e punto di applicazione. La
temperatura di un corpo ,il volume di un corpo, l’altezza, lunghezza sono grandezze
scalari
Quindi le forze sono grandezze vettoriali o vettori e vengono comunemente
indicati per mezzo di segmenti. L’unità di misura dell’intensità della fora è il
Newton indicata con (N)
Ho applicato una spinta(forza)per
mettere il corpo(es libro)in movimento
libro
La Forza di gravità o Forza peso o Peso: è quel qualcosa che tende a
far cadere gli oggetti al suolo, cioè la forza che agisce in ogni punto della superficie
terrestre attirando i corpi verso il centro della terra. All’intensità di questa forza si
da il nome di Peso o Forza peso.
Concetti: la Massa è la quantità di materia ,cioè l’insieme di molecole che formano
quel corpo(unita di misura il kilogrammo), invece il Peso è la forza con cui un corpo
viene attirato verso il centro della terra .Se ne deduce che massa e peso sono due
cose diverse e come tali vengono misurate in modo diverso.
La Massa è una grandezza scalare e si misura in kg
Il Peso è una forza quindi una grandezza vettoriale , si misura in
Newton (N) 1N = 102 grammi quindi 1kg = 9,8 N
Poiché sulla superficie terrestre la forza di gravità, o attrazione di gravità può essere
considerata costante in ogni punto,un corpo il cui peso è il doppio dell’altro,ha
anche una massa che è il doppio di quella dell’altro. Perciò sulla terra quando
pesiamo un corpo troviamo allo stesso tempo anche la sua massa .
Quindi sulla superficie terrestre Peso = Massa
Un uomo sulla luna di massa 70kg il suo peso è 120 N. Quindi
sulla luna la massa è diversa dal peso
Sulla luna 70 kg = 120 N
Un uomo sulla Terra di massa 70kg il suo peso è 700 N.
Quindi sulla terra la massa è uguale al peso
Sulla terra70 kg = 700 N
Per misurare l’intensità delle forze si usano i dinamometri. Il Dinamometro è lo
strumento che serve a misurare l’intensità delle forze in base all’allungamento che
queste producono in una molla. Esiste una relazione tra la forza applicata a una
molla e l’allungamento di questa:si può notare che raddoppiando il peso anche
l’allungamento risulta il doppio, da ciò si enuncia la legge di Hooke(1700):
l’allungamento di un corpo elastico è direttamente proporzionale alla forza che
vi agisce, cioè il rapporto tra peso applicato e allungamento prodotto è costante
F = k* x da cui k = F/x
Asse X
x = allungamento K = costante elastica
Asse Y
F =Peso x = allunga
in N In centimetri
0,5
3
1
6
1,5
9
2
12
2,5
15
dinamometri
Dinamometro
Il Peso o forza peso si può misurare
con il dinamometro , ma il
dinamometro può misurare qualsiasi
forza
GRANDEZZA FISICA: è ogni entità che si può misurare in modo inequivocabile; si distinguono in
grandezze scalari e grandezze vettoriali.
GRANDEZZE SCALARI: sono grandezze la cui misura è definita da un numero e da una unità di
misura. Esempi: massa (kg), lunghezza (m), tempo (s), temperatura (K).
GRANDEZZE VETTORIALI: sono grandezze rappresentate da un modulo (numero x unità di misura),
da
una linea d’azione (retta lungo la quale agiscono), da un verso (senso in cui agiscono).
Esempi: forza (N), peso (N), velocità (m/s), accelerazione (m/s2).
B
Come si sommano le forze
Se uno oggetto è sottoposto a più forze, il
loro effetto complessivo è chiamato Forza risultante (R) e dipende dall’intensità
,dalla direzione , dal verso e dal punto di applicazione delle singole forze.
Es. 2 Forze
applicate ad un
corpo
Concordi
Caratteristiche delle forze
applicate
Caratteristiche della Forza
risultante (R)
Forze con uguale direzione e con
lo stesso verso
Questa forza ha direzione e
verso uguali alle prime e per
intensità la somma delle loro
intensità. Es.2 persone che
spingono un automobile
Con lo stesso
verso
F1+ F2 =R
DISCORDI
Verso opposto
BIILANCIATE
Forze con direzioni uguali ma
verso opposto o contrario
Questa forza ha l’intensità
pari alla differenza tra le
intensità delle due forze , ha
la loro stessa direzione e ha il
verso della forza maggiore
.Es. tiro alla fune
Forze con stessa direzione ,
La forza risultante è nulla
uguale intensità ma verso opposto cioè non si provoca alcun
movimento
CONCORRENTI Forze con direzione diversa che
formano tra loro un angolo
La forza risultante
è la diagonale del
parallelogramma
F1
R
F2
La forza risultante si
determina con la regola del
parallelogramma. La forza
risultante è la forza
rappresentata per direzione
,verso e intensità dalla
diagonale del
parallelogramma che ha per
lati le due forze componenti
Allora 2 forze parallele Concordi ( cioè con lo stesso verso) hanno la
risultante R=F1+F2 che è parallela alle 2 forze ( che sono parallele fra di
loro) con lo stesso verso ma il modulo ( cioè la intensità di R) è pari alla
lunghezza delle 2 forze ( cioè se F1=2N e F3=6N allora R=2+6=8N).
Viceversa se le due forze parallele sono Discordi ( cioè hanno il verso
opposto ) allora R=F1-F2 . R sarà parallela alle forze , avrà il verso della
forza maggiore e il modulo ( o intensità) dovuto alla differenza dei moduli
di F1 e F2 .Ritornando all'esempio di prima se F1=14N e F2= -6N allora
R=14-6=8 N- Ovvio nel caso invece di forze discordi ma con lo stessa
intensità allora R=14-14=0 e avrai la coppia di forza che produce solo la
rotazione del corpo come detto prima.
L’attrito o Forza d’attrito: è un forza che entra in gioco ogno volta
che due superficie strisciano l’una contro l’altra. Essa è una forza
frenante che si oppone al fatto che i corpi siano messi in moto e rallenta
quelli già che lo sono. L’attrito dipende anche dal peso di un corpo,
quanto più esso è elevato tanto maggiore è l’attrito. Le ruote,i cuscinetti a
sfera, i lubrificanti sono tutti dispositivi che l’uomo impiega per ridurre
l’attrito. Generalmente le forze che tendono ad opporsi al movimento
come ad es. resistenza dell’aria, dell’ H2O, resistenza allo scivolamento di
un oggetto su una superficie sono tutti esempi di attrito.
I principali tipi di attrito sono:
Principali tipi di attrito
Volvente
ES .spingere un corpo rotondo è un esempio di attrito
volvente.
Radente
ES .spingere un armadio è un esempio di attrito radente.
Ricorda: si fa più fatica a spingere un oggetto con
superficie piatta perché le superficie a contatto sono più
estese .Quindi l’attrito radente è maggiore del volvente
