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Varitipidiforza
• Interazionifondamentali
–
–
–
–
Forzadigravità
Forzaelettromagnetica
Forzanucleareforte
Forzanuclearedebole
• Forzaelastica
• Forzanormale
• Attrito
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Forzadigravità
• gravitazioneuniversaletraduecorpipuntiformi
– forzaattrattiva
– agiscelungolacongiungentedeiduecorpi
• 𝐹=𝐺
$ %$ &
'&
$ $
o𝐹⃗ = 𝐺 % & & 𝑟̂
'
• Costantedigravitazione𝐺 = 6.674 / 10233 𝑁𝑘𝑔27 𝑚7
• Validoanchepercorpoconsimmetriasferica
• Vicinoallasuperficieterrestre 𝑟 variapoco:
– 𝐹9 = 𝑚𝑔 o𝐹9 = −𝑚𝑔𝑦<
• Accelerazionedigravitàterrestre𝑔 = 9,8𝑚𝑠 27
• 𝑔=
BC
'&
= 6.674×10233 / 5.972×107G /(6.371×10K )7 = 9.82𝑚𝑠27
• Altronome:peso
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1
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Forzaelettromagnetica
• Forzaelettrostaticatraduecaricheelettrichesimile
allaforzagravitazionaletraduecorpi:
–𝐹=
3 P% P&
GMNO '&
• Proporzionalealprodottodelleduecariche
• inversamenteproporzionalealquadratodelladistanza
• Peròpuòessere
– attrattiva(carichedisegnoopposto)
– o repulsiva(carichedisegnouguale)
• Forzadominanteperatomiemolecole
• Saràtrattatoindettagliodopo!
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Laforzaelastica
• Unamollasiopponealladeformazionedallostatodiriposo
• Sullivellomolecolaresitrattadellaforzaelettromagnetica
• Perdeformazionipiccole,laforzaèproporzionaleallo
spostamento:
– 𝐹 = −𝑘𝑥 (leggediHooke)
• 𝑘 èlacostanteelastica.
– UnitàSI:N/m
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2
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Laforzanormale
• Quandouncorpopremecontro
unasuperficieessaspingeilcorpo
conunaforzanormale𝐹⃗R
perpendicolareallasuperficie.
• Esempio:
– Uncorpoinquieteappoggiatosuuna
superficie
– 𝑎⃗ = 0 ⟹ 𝐹⃗net = 0 ⟹ 𝐹⃗g + 𝐹⃗N = 0
⟹ 𝐹⃗N = −𝐹⃗g
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Forzed’attrito
• Attritoèlacomponenteparalleladellaforzadi
contatto
• Direzione:siopponealtentativodifarscivolareun
corposuunasuperficie
• Corpofermo:attritostatico𝑓\
• Corpoinmoto:attritodinamico𝑓]
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3
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Leproprietàdell’attrito
• Primadiscivolare,l’intensitàdi𝑓\ puòraggiungere
unmassimo𝑓\,$^_ ,proporzionaleallaforzanormale:
– 𝑓\,$^_ = 𝜇\ 𝐹R (𝜇\ sichiama“coefficiented’attritostatico”)
• Quandoscivolal’attritoèapprossimativamente
costante:
– 𝑓] = 𝜇] 𝐹R (𝜇] sichiama“coefficiented’attritodinamico”)
• Ingenerale,𝜇] <𝜇\
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Ilpianoinclinato– senzaattrito
• Uncorposcivolagiùunpianoinclinatodaunangolo𝜃,
qual’è l’accelerazione?
• Agiscono2forze:forzapeso𝐹⃗9 eforzanormale𝐹⃗R .
• Corposimuovelungoilpiano⇒ Forzanormale
compensacomponenteperpendicolaredi𝐹⃗9
• Risultaforzanetta𝐹cde = 𝑚𝑔 sin 𝜃 lungopiano
• Risultaaccelerazione𝑎 = 𝑔 sin 𝜃 lungopiano
𝐹⃗R
𝐹⃗cde
𝐹⃗9
𝜃
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Ilpianoinclinato– conattrito
• Sescivolaonodipendesull’angolo𝜃 edilcoefficiente
d’attritostatico𝜇\
• Nonscivolase𝐹9 sin 𝜃 < 𝑓\,$^_ = 𝜇\ 𝐹9 sin 𝜃
⇒ 𝜇\ > tan 𝜃
• Sescivola,𝐹cde = 𝐹9 sin 𝜃 − 𝑓\,$^_
⇒ 𝑎 = 𝑔(sin 𝜃 − 𝜇] cos 𝜃)
𝐹⃗R
𝑓⃗\
𝐹⃗9
𝑓⃗]
𝜃
𝐹⃗R
𝐹⃗cde
𝐹⃗9
𝜃
47
5
