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1 I PRINCIPI DELLA DINAMICA Prof. Antonello Tinti.

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Presentazione sul tema: "1 I PRINCIPI DELLA DINAMICA Prof. Antonello Tinti."— Transcript della presentazione:

1 1 I PRINCIPI DELLA DINAMICA Prof. Antonello Tinti

2 2 Cinematica Studio del movimento Dinamica Studio delle cause del movimento

3 Quali sono i moti da spiegare ? Il moto rettilineo uniforme MRU. Il moto rettilineo uniformemente accelerato MRUA. Il moto circolare. Il moto dei proiettili. Il moto di un pendolo. Il moto di una molla. 3

4 Che cosa significa spiegare da un punto di vista scientifico ? 4 teoria principi Ricondurre un fenomeno o una legge allinterno di una teoria, cioè dimostrare che esso è una conseguenza logica dei principi di una teoria accettata come vera previsioni Se le previsioni della teoria coincidono con i risultati degli esperimenti, allora diremo che la teoria spiega gli esperimenti e quindi i fenomeni studiati.

5 Il metodo sperimentale 5

6 La conoscenza nel medioevo 6 La conoscenza era fondata sulla fede e sullintuizione, sulla ragione e sulla rivelazione Il comportamento e le percezioni delluomo erano assunti a criteri di interpretazione della realtà. Aristotele Stagira 384 a.C. – Calcide 322 a.C.

7 La concezione del movimento nel medioevo. 7 Le leggi del movimento non erano limitate al semplice mutamento della posizione di un oggetto, ma comprendevano qualsiasi cambiamento che dipendesse dal tempo. Acquisto o perdita di peso con letà. Acquisto o perdita della bellezza con letà. Si sapeva che il moto poteva essere uniformemente accelerato o non uniformemente accelerato e si conoscevano anche delle relazioni matematiche. Ma non si cercò mai di verificare questi principi applicandoli a fenomeni fisici, quali per esempio la caduta dei gravi.

8 In cosa consiste limpostazione al problema del moto fornita da Galileo Galilei ? 8 Egli considerò questi principi non più come astrazioni matematiche, ma come LEGGI che governano il mondo dellesperienza. Albert Einstein Enrico Fermi e i ragazzi di via Panisperna

9 Il senso comune I corpi cadono perché sono pesanti: la loro velocità è direttamente proporzionale alla loro peso. La velocità di caduta dei corpi dipende dal mezzo in cui cadono: la velocità di caduta è inversamente proporzionale alla densità del mezzo; quindi nel vuoto (densità zero) la velocità di caduta è infinita (horror vacui). Il moto ha bisogno di un motore che lo produca e lo conservi durante il movimento. La quiete è lo stato naturale dei corpi: cioè per spiegare perché un corpo si trova in quiete non è necessario addurre alcuna causa; per tale motivo qualunque moto (naturale o violento) risulta innaturale e provvisorio (fa eccezione il moto circolare celeste) che quindi cessa quando termina la forza applicata. 9

10 LA FORZA 10

11 FORZA 11

12 Apollo 11 Luomo sulla Luna 12 Il razzo SaturnV alla partenza solleva 3402 tonnellate (come un cacciatorpediniere) erogando una spinta di kN ( un Airbus A320 eroga invece 120 kN ) per circa 1 minuto e mezzo, portando il razzo ad una quota di 67 km e ad una velocità di 9900 km/h, consumando 10 tonnelate di carburante al secondo

13 La forza è tutto ciò che può modificare lo stato di moto o di quiete di un corpo, oppure produrre una deformazione in un corpo vincolato 13

14 14 La forza è una grandezza fisica vettoriale modulo direzione verso

15 Principio di inerzia 15 Il primo principio della dinamica

16 16 In autobus in piedi al momento della frenata ondeggiamo in avanti e potremo cadere se non fossimo tenuti con la mano agli appositi sostegni. In automobile quando si frena bruscamente è la cintura di sicurezza che ci impedisce di urtare contro il cruscotto e il parabrezza

17 Gedankenexperiment (esperimento ideale) 17 Se si trascura lattrito la pallina continuerà a muoversi allinfinito con decellerazione nulla cioè di moto rettilineo uniforme

18 Un corpo persevera nel suo stato di quiete o di moto rettilineo uniforme se la risultante delle forze applicate al corpo è nulla. Lenunciato... 18

19 Ma che cosa è lINERZIA 19 Linerzia è la tendenza dei corpi a mantenere lo stato di quiete o di moto rettilineo uniforme; questa inerzia aumenta o diminuisce allaumentare o al diminuire della massa del corpo.

20 Una forza applicata ad un corpo determina una variazione della sua velocità 20 Il secondo principio della dinamica

21 21 Forza e accelerazione sono direttamente proporzionali … e laccelerazione ha la stessa direzione e lo stesso verso della forza applicata

22 22 F aa1a1 a2a2 F1F1 F2F2

23 23 Il rapporto k costante tra forza e accelerazione si chiama MASSA INERZIALE m del corpo La massa inerziale misura la resistenza offerta dal corpo al variare del suo stato naturale (quiete o moto rettilineo uniforme) ed è indipendente dallo stato di aggregazione del corpo.

24 24 A parità di forza applicata a un corpo, la massa e laccelerazione ottenuta sono sempre INVERSAMENTE proporzionali m a m1m1 m2m2 a1a1 a2a2

25 Il secondo principio della dinamica 25 La risultante vettoriale F di tutte le forze applicate a un corpo è uguale al prodotto della massa m per la sua accelerazione a.

26 26 Massa Massa inerziale È la misura della resistenza che il corpo oppone alle variazioni di velocità È definita dal rapporto costante tra forza applicata e accelerazione prodotta. Massa gravitazionale La massa misurata con la bilancia a bracci uguali

27 27 Il fisica classica la massa inerziale coincide con la massa gravitazionale Nella fisica relativistica la massa non è più una caratteristica intrinseca della materia ma dipende sia dallo stato di aggregazione della materia e sia dal sistema di riferimento

28 La forza peso Tutti i corpi nel medesimo luogo e in assenza di attrito dellaria cadono con la stessa accelerazione

29 Principio di azione e reazione 29 Il terzo principio della dinamica

30 30 Due corpi M e m interagiscono fra di loro con due forze F M e F m aventi la stessa direzione, uguali e opposte, agenti simultaneamente.


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