STATICA

Definizione: in fisica, la parte della meccanica che studia l'equilibrio dei corpi e le condizioni per cui si verifica.

Fluidostatica

Di un punto materiale

Di un corpo rigido

Quando l'oggetto è di dimensioni trascurabili rispetto a quelle dell'ambiente

Il punto materiale è in equilibrio quando rimane fermo

.

Quindi, la risultante delle forze che agiscono su di esso è uguale a zero: Σ F = 0

Su un piano inclinato

Di un corpo appeso

Su un piano orizzontale

La forza vincolare ha stesso modulo e direzione, ma verso opposto della forza premente: Fv = - P (si immagini che sopra Fv e -P ci siano delle frecciò perché sono vettori).

Prendendo come esempio questa immagine: ⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀Fa = Px = Psinθ e Fv= Pv = Pcosθ immagine piano inclinato

La tensione del filo nel punto in cui è attaccato alla lampada deve bilanciare la forza-peso della lampada, quindi: T = P.
La tensione del filo nel punto in cui è attaccato al soffitto è rivolta verso il basso e deve bilanciare la reazione vincolare del soffitto: T = Fv.

Σ F = Fv + P --> Fv + P = 0

La tensione si trasmette da un capo all'altro della fune senza che la sua intensità diminuisca: questa proprietà vale anche quando passa attraverso oggetti come la carrucola.

È in equilibrio statico quando sia la risultante delle forze esterne sia la risultante delle forze esterne applicate al corpo: F=0 e M=0 (si immagini una freccia sopra F e M perché sono due vettori).

Su un corpo rigido agiscono più forze anche in punti diversi

Il momento di una forza, o momento torcente, è la grandezza responsabile della rotazione di un corpo rigido: M = Fb. (b è il braccio, ossia la distanza tra l'asse di rotazione e la retta d'azione, misurata lungo una retta perpendicolare ad entrambi).

Forze concorrenti

Forze parallele

Forza che agiscono sulla stessa retta

Si può spostare una delle due forze lungo la retta in modo tale da far coincidere i punti di applicazione delle due forze.

Le rette d'azione s'intersecano.

È utile usare la regola del parallelogramma.

Sono applicate in due punti diversi di un corpo rigido. Possono essere:

Discordi = hanno verso opposto

Concordi= hanno lo stesso verso

La risultante Ftot (vettore) ha la stessa direzione delle due forze e il verso della maggiore. Inoltre, Ftot = F2 - F1.

La risultante Ftot (vettore) ha stessa direzione e verso delle forze che agiscono. Inoltre, Ftot = F1 + F2

Da entrambi i casi si ricava questa proporzione: d1: d2 = F2 : F1

Un fluido è in equilibrio se è fermo nel suo complesso, cioè se i moti delle molecole che lo compongono non causano un movimento d'insieme della massa.

È soggetto a una pressione: p = F/A. che agisce uguale in tutte le direzioni (inoltre, F deve agire in direzione perpendicolare alla superficie A).

La pressione esercitata su una superficie qualsiasi di un fluido si trasmette, con lo stesso valore, su ogni altra superficie a contatto con il fluido - Legge di Pascal

Applicabile, per esempio, al torchio idraulico: F1 : A1 = F2 : A2

Ogni cosa sul pianeta Terra è soggetta alla pressione atmosferica = 1,013 x 10*5 Pa (Pascal, ossia l'unità di misura della pressione).

Quando nel fluido è immerso un oggetto...

Principio di Archimede - Un oggetto immerso in un fluido subisce una forza diretta verso l'alto (detta spinta di Archimede) che ha modulo uguale al peso del fluido spostato: Fa = Pf = dfgV (densità del fluido per accelerazione gravitazionale per il volume).

Legge di Stevino - In un liquido, quando la profondità aumenta di h, si ha un incremento di pressione pari a dgh: p2 = p1 + dgh
(d è la densità, g l'accelerazione gravitazionale e h l'altezza).

Applicabile anche ad un sistema di vasi comunicanti, in cui le altezze a cui salgono i liquidi sono inversamente proporzionali alla loro densità: h1 : h2 = d2 : d1