9. I principi della dinamica Meccanica 9. I principi della dinamica

9.1 la dinamica La dinamica è la parte della fisica che studia come si muovono i corpi, per effetto delle forze che agiscono su di essi. E’ fondata su tre principi (Newton, XVII sec.): il primo, o principio di inerzia il secondo, o legge fondamentale della dinamica il terzo, o principio di azione e reazione Consentono di prevedere il moto dei corpi e di progettare dispositivi tecnologici. Non applicabili a corpi microscopici (particelle, fisica quantistica) o che si muovono a velocità molto alte (teoria della relatività)

9.2 Il primo principio della dinamica Principio di inerzia (Galileo, XVII sec.): se la forza totale applicata a un punto materiale è uguale a zero, allora esso si muove a velocità costante; se un punto materiale si muove a velocità costante, allora la forza totale che subisce è uguale a zero Se un corpo si muove, c’è sempre una forza che lo sta spingendo? No Tutti i corpi, per inerzia, tendono a muoversi a velocità costante. Le forze modificano solamente questo movimento (es., forze di attrito)

9.3 I sistemi di riferimento inerziali Sistema di riferimento inerziale: Sistema di riferimento in cui vale il primo principio della dinamica Esempio: sistema delle stelle fisse e tutti i sistemi che si muovono rispetto ad esso con velocità costante (la Terra) Il principio di inerzia non vale nei sistemi accelerati. Esempio. Autobus che frena, sistemi che ruotano. Forze apparenti dovute alla scelta del sistema di riferimento (es., forza centrifuga). Importanza delle cinture di sicurezza

9.5 L’effetto delle forze In un sistema inerziale una forza provoca una variazione di velocità e, quindi, un’accelerazione Effetto di una forza costante un corpo su cui agisce una forza costante si muove con accelerazione costante Effetto di una forza doppia l’accelerazione di un corpo è direttamente proporzionale alla forza che agisce su di esso

9.6 Il secondo principio della dinamica L’accelerazione ha sempre stessa direzione e verso della forza e modulo proporzionale a quello della forza ed inversamente proporzionale alla massa Legge fondamentale della dinamica la forza (totale) è uguale alla massa per l’accelerazione Unità di misura della forza: Vale solo nei sistemi di riferimento inerziali Materassi e air-bag: arrestano il corpo in un tempo più lungo, quindi con una decelerazione minore (crash test)

9.7 Che cos’è la massa A parità di forza, quanto più è grande la massa, tanto più è piccola l’accelerazione La massa di un oggetto misura la resistenza che esso oppone al tentativo di accelerarla (massa inerziale)

9.8 Il terzo principio della dinamica Principio di azione e reazione Quando un oggetto A esercita una forza su un oggetto B, anche B esercita una forza su A; le due forze hanno la stessa direzione e lo stesso modulo, ma versi opposti NB: azione e reazione non si annullano perché applicate su oggetti diversi Esempi. Attrazione tra oggetti, sistemi di locomozione, aerei a reazione