Come calcolare i vettori di una forza

tramite: O2O
Difficoltà: media
16

Introduzione

Il calcolo principale dei vettori delle forze nei corsi d'introduzione alla fisica provoca la decomposizione di un vettore forza in componenti perpendicolari: i vettori si scompongono in serie, dove la testa di ciascuno di essi è corrispondente alla coda del successivo, formando una catena equivalente ad un singolo vettore tracciato dalla coda alla testa, fino all'estremità opposta della complessiva serie.
Nella seguente esplicativa e minuziosa guida che sarà possibile leggere nei passaggi successivi, dunque, vi spiegherò in modo approfondito come si devono calcolare esattamente i vettori di una determinata forza.

26

Innanzitutto, dovete supporre di avere un corpo fermo sopra un piano inclinato, dove la forza d'attrito tra il corpo stesso e l'inclinazione è parallela alla superficie inclinata: precisamente, si tratta di una funzione della forza normale del corpo sulla pendenza provocata dalla gravità.
Immaginando che l'inclinazione sia di 30°C rispetto al piano orizzontale ed il corpo pesi "500 gr", si potrebbe rappresentare la forza gravitazionale su quest'ultimo come un vettore verticale rivolto verso il basso e partente dal centro del corpo.

36

Per rappresentare due vettori maggiormente piccoli realizzando un triangolo rettangolo con il vettore verticale, le operazioni che dovrete compiere sono le seguenti:
- tracciare un vettore parallelo alla pendenza, con la coda toccante quella del vettore verticale;
- fare un terzo vettore perpendicolare al secondo, affinché la coda tocchi la testa del secondo vettore e la testa lambisca quella del vettore verticale;
- disegnare le lunghezze di questi due vettori, in maniera da creare un angolo retto in cui s'intersecano tra loro.

Continua la lettura
46

La lunghezza del vettore verticale è corrispondente alla grandezza della forza che rappresenta: siccome l'intensità della forza verticale è di "500 gr", essa corrisponde a "4,90 N" (Newton), ovvero il prodotto tra "0,5 kg" e la costante della forza gravitazionale "9,80".
L'angolo d'inclinazione è il medesimo dell'angolo dove il vettore normale s'interseca con il vettore verticale ed è di 30°C: con una magnitudine uguale a "4.90 N", la lunghezza del vettore tangenziale dev'essere "4,90 N * sen 30 N = 2,45 N", mentre la lunghezza del vettore normale deve essere "4,90 N x cos 30 N = 4,24 N".

56

Come affermato nel Teorema di Pitagora, i quadrati dei due vettori maggiormente piccoli sono pari al quadrato del vettore verticale: "4,24^2 N + 2,45^2 N = 4,90^2 N", dove l'accento circonflesso indica l'elevamento a potenza.
Adesso, bisogna calcolare la forza d'attrito tangenziale moltiplicando la forza normale (4,24 N) per il coefficiente di attrito (supponete che esso sia "0,05"): pertanto, la forza d'attrito agisce per mantenere il corpo in posizione, con una forza di "0,21 N".

66

Consigli

Non dimenticare mai:
  • Il terzo vettore indicato nel "passo 2" deve uguagliare il vettore maggiormente grande, ovvero quello verticale.
Alcuni link che potrebbero esserti utili:

Potrebbe interessarti anche

Segnala contenuti non appropriati

Tipo di contenuto
Devi scegliere almeno una delle opzioni
Descrivi il problema
Devi inserire una descrizione del problema
Si è verificato un errore nel sistema. Riprova più tardi.
Verifica la tua identità
Devi verificare la tua identità
chiudi
Grazie per averci aiutato a migliorare la qualità dei nostri contenuti

Guide simili

Superiori

Come calcolare la risultante tra due o più vettori

In fisica capita molto spesso di dover eseguire operazioni con i vettori, ad esempio il calcolo della risultante. I vettori sono oggetti di uno spazio vettoriale che possono essere sommati fra di loro, o moltiplicati per uno scalare (il piano cartesiano...
Superiori

Come calcolare il prodotto scalare tra due vettori

Il prodotto scalare è un'operazione utilizzata soprattutto nel campo della fisica, e si ottiene andando a moltiplicare il valore del primo vettore per quello del secondo, per l'ampiezza dell'angolo compreso tra di essi. Certo, è molto più facile a...
Superiori

Come Calcolare La Forza Elastica E Il Moto Armonico

Molto spesso la fisica sembra complicatissima da capire, con tutte le definizioni da imparare e tutte le formule da comprendere, ma basta una guida chiara e semplice per riuscire a capire i concetti fondamentali. Nella guida seguente vedremo come fare...
Superiori

Come calcolare la forza di attrito su un piano inclinato

L'attrito è la forza che si oppone al moto di qualsiasi oggetto. Per fermare un oggetto in movimento, una forza deve agire in senso opposto alla direzione di movimento stesso. Per esempio, se viene esercitata una pressione su un libro sulla scrivania...
Superiori

Come calcolare la forza d'attrito radente

La forza di attrito, nel settore della fisica, equivale alla potenza data dal contatto tra due aree e dalla successiva opposizione della massa al relativo movimento. In qualsiasi corpo fisico troviamo l'attrito, anche in quantità microscopica. In questa...
Superiori

Come calcolare la forza media

La forza, indipendentemente dalla sua natura, generalmente è la causa dell'accelerazione di un corpo. In Fisica, in particolare, essa è definita come un vettore, cioè una grandezza dotata di precise intensità, direzione e verso. Nonostante possa sembrare...
Superiori

Come calcolare la forza centrifuga

La forza centrifuga è sicuramente un concetto astratto che non tutti sanno descrivere. Un movimento fisico che si associa ad oggetti che si muovono, basta pensare alla centrifuga della lavatrice. Un movimento veloce che sembra quasi inesistente ma che...
Superiori

Come calcolare il lavoro della forza elastica

La fisica è una materia affascinante, ma allo stesso tempo difficile da capire. I moti fisici ci circondano e si ripetono in continuazione, senza che ci si faccia caso. Una delle basi della fisica è la forza elastica. Uno studio completo della fisica...
I presenti contributi sono stati redatti dagli autori ivi menzionati a solo scopo informativo tramite l’utilizzo della piattaforma www.o2o.it e possono essere modificati dagli stessi in qualsiasi momento. Il sito web, www.o2o.it e Arnoldo Mondadori Editore S.p.A. (già Banzai Media S.r.l. fusa per incorporazione in Arnoldo Mondadori Editore S.p.A.), non garantiscono la veridicità, correttezza e completezza di tali contributi e, pertanto, non si assumono alcuna responsabilità in merito all’utilizzo delle informazioni ivi riportate. Per maggiori informazioni leggi il “Disclaimer »”.