Le forze - Salesiani Bra

Equilibrio dei corpi e leve
Le forze
La forza è la causa fisica capace di modificare lo stato di quiete o di moto di un corpo oppure di
deformare il corpo stesso.
Una forza si rappresenta con un vettore e si indica con una lettera maiuscola dell’alfabeto 𝐹⃗ .
Punto di applicazione: punto in cui viene applicata la forza
Verso: quello indicato dalla punta della freccia
Direzione: è la retta a cui appartiene il vettore
Intensità: lunghezza del vettore, più è lungo più grande è la forza applicata.
Lo strumento usato per misurare una forza è il dinamometro. L’unità di misura del SI per le forze è
il newton (N).
Somma delle forze
Quando su un corpo agiscono più forze i loro effetti si sommano ed è come se sul corpo agisse una
sola forza detta RISULTANTE
1. Stessa direzione e stesso verso
La forza risultante ha stessa direzione e stesso verso delle forze che si sommano e la sua intensità
è uguale alla somma delle loro intensità:
𝑅 = 250 𝑁 + 150 𝑁 = 400 𝑁
+
250 𝑁
=
150 𝑁
400 𝑁
2. Stessa direzione e verso opposto
La forza risultante ha stessa direzione e verso della forza maggiore, la sua intensità è uguale alla
differenza delle loro intensità:
𝑅 = 250 𝑁 − 150 𝑁 = 100 𝑁
+
150 𝑁
−
=
250 𝑁
100 𝑁
3. Direzioni diverse
La risultante è la diagonale del parallelogrammo che ha come lati consecutivi le due forze
applicate.
Forze in equilibrio
Se un corpo rimane immobile si dice che è in equilibrio. La risultante di tutte le forze che agiscono
su esso è nulla.
Il BARICENTRO
È il punto in cui si immagina che agisca il peso totale dell’oggetto stesso.
Def. PESO
Il peso di un corpo è la forza di gravità con cui esso è attratto dalla terra e si misura in N (newton).
Def. MASSA
La massa di un corpo è la quantità di materia presente in un corpo. Si misura in Kg.
Un corpo è in equilibrio quando la verticale passante per il baricentro cade dentro la base di
appoggio.
L’equilibrio di un corpo può essere:
Stabile: se spostando di
poco il corpo dalla sua
posizione di equilibrio esso
ritorna
alla
posizione
iniziale.
Instabile: se spostando di
poco il corpo dalla sua
posizione di equilibrio esso
si allontana dalla posizione
iniziale.
Indifferente: se spostando
di poco il corpo dalla sua
posizione di equilibrio esso
rimane fermo nella nuova
posizione.
Le LEVE
La leva è una macchina semplice che permette di equilibrare o vincere una forza detta
RESISTENZA mediante un’altra forza detta POTENZA.
Elementi di una leva:
1. FULCRO: punto fisso attorno a cui un’asta rigida è libera di ruotare
2. RESISTENZA 𝐑: è la forza da vincere (o da equilibrare)
3. Braccio della resistenza 𝐛𝐑 : è la distanza tra il fulcro e il punto di applicazione della
resistenza.
4. POTENZA 𝐏: è la forza applicata per vincere la resistenza
5. Braccio della potenza 𝐛𝐏 : è la distanza tra il fulcro e il punto di applicazione della potenza.
La leva PUÒ ESSERE:



VANTAGGIOSA: è quando la potenza è minore della resistenza. Si verifica quando il braccio
della potenza è più lungo del braccio della resistenza.
INDIFFERENTE: quando la potenza è uguale alla resistenza. Si verifica quando il braccio
della potenza è uguale al braccio della resistenza.
SVANTAGGIOSA: quando la potenza è maggiore dalla resistenza. Si verifica quando il
braccio della potenza è più corto del braccio della resistenza.
LEGGE DELLA LEVA
Una leva è in equilibrio quando il prodotto della potenza per il suo braccio è uguale al prodotto
della resistenza per il suo braccio:
P ∙ bP = R ∙ bR
Ossia quando vale la seguente proporzione:
P: R = bR : bP
Ci sono tre tipi diversi di leva:
1. LEVA DI PRIMO GENERE: il fulcro si trova tra la potenza e la resistenza (può essere
vantaggiosa, svantaggiosa o indifferente), es. forbici, pinze, …
2. LEVA DI SECONDO GENERE: la resistenza è tra il fulcro e la potenza  SEMPRE
VANTAGGIOSA! Es. schiaccianoci, …
3. LEVA DI TERZO GENERE: la potenza è tra il fulcro e la resistenza  SEMPRE
SVANTAGGIOSA. Es. canna da pesca, pinze per ghiaccio, …