Dinamica del punto materiale Studia il moto e le cause che lo determinano basata sui 3 principi fondamentali di Netwon

Concetto di Forza Ambiente Forza Corpo Il moto di una particella è determinato dai corpi (l’ambiente) che lo circondano. Quattro interazioni fondamentali: Gravitazionale (causa una mutua interzione fra gli oggetti dotati di massa) Debole (si realizza fra particelle dette leptoni) Elettromagnetica (si esercita tra oggetti dotati di carica) Forte (si esercita tra particelle chiamate adroni) Ambiente Forza Corpo

Principio di inerzia alla Galileo 1 piano completamente “liscio” 2 3 4 In assenza di forze o se la risultate delle forze è nulla: Se il corpo è a riposo vi rimane Se è in moto continuerà a procedere indefinitamente con velocità V constante.

Sistemi di riferimento inerziali Il moto è relativo: i vettori posizione, velocità ed accelerazione dipendono dal sistema al quale viene riferito il moto della particella. Vt Quando un corpo è soggetto a una forza risultante nulla i sistemi di riferimento rispetto ai quali la sua accelerazione è zero sono inerziali. Nel sistema in moto relativo uniforme la legge del moto è la stessa che nel sistema fisso Il tipo di moto è lo stesso! (cambiano le condizioni iniziali) Sono tutti equivalenti per la descrizione del moto Sistemi inerziali

Definizione di Forza L a Un corpo è soggetto all’azione di una forza (derivante dalla sua interazione con gli altri corpi che lo circondano) ogni qual volta la sua velocità cambia nel tempo, ossia possiede un’accelerazione. La molla tarata: agganciamo all’estremità di una molla un corpo. Se si tira l’altro estremo della molla in direzione parallela al piano la molla si allunga ed il corpo acquista una accelerazione nella direzione dell’asse della molla. A parità di allungamento L, l’accelerazione a è la stessa. L Che effetti produce la stessa forza a corpi diversi? a

II legge della dinamica La accelerazione di un corpo è proporzionale alla risultante delle forze che agiscono su di esso ed inversamente proporzionale alla sua massa inerziale. La massa di un corpo rappresenta la sua capacità di opporsi all’accelerazione che una data forza gli imprime…indipendentemente dalla intesità della stessa.

Considerazioni sulla seconda legge di Newton è una relazione vettoriale: tre equazioni scalari Note le forze in funzione del tempo, della posizione, delle proprietà dei corpi interagenti (massa, carica, etc.), ci permette di determinare l’accelerazione  dalla cinematica  la legge oraria Devono essere prese in considerazione tutte le forze agenti sul corpo. Alcune forse agiscono a distanza mentre altre richiedono che ci sia contatto tra i corpi interagenti

Applicazione

Guida alla risoluzione dei problemi Individuare il punto o i punti materiali di cui si deve studiare il moto; Fissare il sistema di riferimento inerziale Costruire il diagramma di corpo libero, individuando tutte le forze che agiscono sul corpo; Applicare la II legge della dinamica a tutti i punti materiali. Scomporla nelle tre equazioni scalari.

Applicazioni dei principi della dinamica.. Moto uniforme Moto uniform. accelerato Determiniamo l’espressione della forza o delle forze presenti. Una forza è completamente definita quando si conosce qual è il corpo che la subisce e qual è il corpo che la genera

III legge della dinamica Il libro esercita una forza di reazione sul tavolo Il tavolo esercita una forza sul libro Principio di azione e reazione: ogni qualvolta un corpo esercita una forza su di un secondo corpo, il secondo eserciterà una forza sul primo uguale e contraria.

Forza peso e massa Consideriamo il sistema di riferimento terreste inerziale. Tutti i corpi, se lasciati liberi, sono attratti verso il suolo con la stessa accelerazione “g” Osservazione di Galileo: Forza di attrazione gravitazionale (tra terra e corpo): Attenzione a non confondere “peso” con “massa” Il nostro “peso” è la forza con cui veniamo spinti verso il basso P La nostra “massa” è La massa ha ovunque lo stesso valore, il peso cambia invece se fosse sulla luna piuttosto che sulla terra.