LE FORZE
Sono grandezze vettoriali
caratterizzate da
Verso (tra i due versi possibili che vi sono lungo la direzione data)
Direzione
Modulo o intensità, che indica il suo valore rispettivo all’unità di misura
rappresentate
da un VETTORE, graficamente, da una freccia
- la lunghezza della freccia è direttamente proporzionale al modulo secondo l’unità di una misura fissata
- la retta sulla quale giace il vettore rappresenta la direzione
- la punta della freccia indica il verso
come tra numeri, anche tra vettori si definiscono delle operazioni:
- addizione (di due vettori)
- sottrazione (tra due vettori)
- moltiplicazione (di un vettore per un numero)
- la scomposizione (lungo due direzioni o lungo gli assi cartesiani)
Il prodotto di un vettore a per un numero k è il vettore d = k•a che ha :
- modulo
d = |k| a, cioè uguale al prodotto del valore assoluto di k per il modulo a; - direzione uguale a quella di a
- verso uguale a quello di a se k è positivo, opposto se k è negativo
Il vettore differenza e = a-b si ottiene addizionando ad a il vettore opposto di b:
e = a-b= a+(-b)
Dati due vettori a e b, la somma c = a+b è un vettore che si può ottenere graficamente con il metodo punta-coda
oppure
Per i vettori non paralleli la somma c = a+b si può ottenere, in modo equivalente, con il metodo del parallelogramma
Date due rette incidenti r e s e un vettore a sul piano delle due rette, si chiamano vettori componenti di a lungo e e s i due vettori ar e as che:
- sono rispettivamente paralleli alla retta e e alla retta s;
- danno come somma il vettore a, cioè soddisfano la relazione ar+as = a.
oppure
Consideriamo un vettore a in un piano cartesiano. La coda di a è nell’origine O degli assi e la sua punta ha ascissa ax e ordinata ay.
Le coordinate ax e ay sono rispettivamente uguali ai moduli dei due vettori componenti ax e ay di a lungo l’asse x e lungo quello y.
Applicando il teorema di Pitagora al triangolo rettangolo possiamo calcolare il modulo di a se conosciamo ax e ay
Nel triangolo rettangolo inoltre si possono ricavare le grandezze del seno e del coseno di uno degli angoli, ad esempio C^, tramite le seguenti definizioni:
- il seno di C^ (sen C^) è uguale al rapporto tra il cateto opposto a C^ e l’ipotenusa;
- il coseno di C^ (cos C^) è uguale al rapporto tra il cateto adiacente a C^ e l’ipotenusa.
Sono grandezze fisiche che descrivono l’interazione tra due corpi o sistemi
esistono diversi tipi di forze
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La forza di gravità che la Terra esercita su tutti i corpi posti sulla superficie è chiamata forza-peso
Si misura in newton (N)
È una grandezza diversa rispetto alla massa:
- la forza-peso è una grandezza vettoriale il cui modulo è misurato con il dinamometro;
- la massa è una grandezza scalare ed è misurata con la bilancia abbracci uguali.
La forza-peso che agisce su un corpo può cambiare da un posto a un altro. Invece la massa è una caratteristica del corpo, ossia è la stessa dappertutto
In un dato luogo la forza-peso Fp è direttamente proporzionale alla massa m
Fp = mg
La forza che una molla allungata o compressa esercita su qualunque corpo a contatto con una sua estremità è chiamata forza elastica
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Per misurare la forza che applichiamo, allunghiamo la molla tramite un dinamometro. Quando il dinamometro è fermo, il valore che leggiamo sulla sua scala è uguale all’intensità della forza elastica.
È direttamente proporzionale al suo allungamento x
Legge di HOOKE
se una molla è fissata a una estremità allungarla o comprimerla significa far compiere l’altra estremità uno spostamento x dalla posizione di riposo. La forza elastica F ha la stessa direzione del vettore x, ma verso opposto
Formula
F= -k x
Le forze di attrito
Si oppongono sempre al movimento
si dividono in due tipi
La forza di attrito radente si esercita tra due superfici, per esempio la suola di una scarpa e il terreno
La forza di attrito viscosa si ha quando un corpo si muove in un fluido, per esempio agisce su un paracadutista durante la sua discesa attraverso l’aria
ne esistono due casi
Attrito radente statico
questa forza Fs tra due superfici:
- dipende dai materiali di cui sono fatte le due superfici;
- non dipende dall’area di contatto;
- è parallela alle due superfici a contatto;
- ha verso tale da oppostosi al movimento;
- può assumere qualunque intensità compresa te 0 N e un valore massimo;
- ha intensità massima direttamente proporzionale al modulo della forza premente.
Attrito radente dinamico
quando un corpo scivola su un piano:
- dipende dai materiali delle due superfici di contatto;
- non dipende dall’aria di contatto
- è parallela alle due superfici;
- ha verso opposto a quello del moto;
- ha modulo direttamente proporzionale a quello della forza premente, cioè espresso da
modulo della forza di attrito dinamico (N)= coefficienza di attrito dinamico per il modulo della forza premente (N)
questa misura
Prende il nome da Isaac Newton, matematico, fisico è considerato uno dei più grandi scienziati di tutti i tempi
Nato il 4 gennaio 1643
a Woolsthorpe Manor
Noto soprattutto per il contributo alla meccanica classica
Contribuì in maniera fondamentale, occupando una posizione di grande importanza nella storia della scienza e della cultura.
Il suo nome è associato a una grande quantità di leggi e teorie, ancora oggi insegnare
si parla così di
Dinamica newtoniana
inoltre
Contribuì alla rivoluzione scientifica: a lui si deve la matematica delle leggi di Keplero sul movimento dei pianeti
quindi
Capì che le orbite non erano solo ellittiche, ma anche iperboliche e paraboliche
Fu il primo a dimostrare che la luce bianca è composta dall’insieme di tutti i colori dando così vita alla teoria corpuscolare della luce
Giuseppe Gargiulo
Aronne Sagese