Come calcolare la forza peso apparente di un corpo

Tramite: O2O 08/10/2018
Difficoltà: media
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Introduzione

Molti ragazzi, tornando a casa da una giornata di scuola, non sempre sono in grado di ricordare tutti gli argomenti spiegati dai loro professori, in particolar modo dopo una pesante e difficile lezione di fisica. In questi casi svolgere i compiti potrebbe diventare un'impresa frustrante e poco produttiva. Ti ritrovi nella descrizione? Questa rapida guida verrà in tuo aiuto, spiegandoti uno degli argomenti più interessanti della fisica che addirittura influenzò il pensiero di un grande scienziato come Galileo Galilei (nei suoi esperimenti mentali riguardo I sistemi inerziali). Scopriamo il significato della legge del peso apparente, cos'e la forza peso di un corpo e come la si può calcolare per portare a termine i tuoi esercizi.

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La relazione tra massa e peso

Spesso, i libri di testo, si dilungano con paragrafi troppo teorici e gli alunni si perdono in espressioni talvolta troppo tecniche e confusionarie. Quindi, per comprendere meglio i concetti chiave, è necessario fare degli esempi riscontrabili nella nostra vita quotidiana. Quando saliamo su una bilancia a molle, come quella del bagno per pesarci, otteniamo una misura dell'attrazione gravitazionale della Terra sul nostro corpo: questo è il nostro peso corporeo, che in fisica si indica con la lettera W (weight).
Come sappiamo dall'esperienza quotidiana, maggiore è la massa di un oggetto, maggiore è il suo peso, sempre secondo la famosa relazione Fp= m*g, dove g costituisce l'accelerazione di gravità che sulla terra è circa 9.8 m/s^2 (è per questa ragione che il peso di una piccola formica non può mai essere uguale al peso di un elefante: la massa è direttamente proporzionale al peso).

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L'intuizione di Galileo Galilei

Il grande scienziato Galileo Galilei, vissuto nel '600, nel "Dialogo sopra i due massimi sistemi" aveva riportato alcuni esperimenti (che verranno poi accumunati sotto il nome di "esperimenti della relatività galileiana") che si ricollegheranno a quello dell'ascensore che spiegheremo più avanti. Egli aveva predisposto un sistema isolato, una nave coperta, in qui erano stati posizionati una vaschetta che faceva cadere alcune gocce e un foro che doveva riceverle.Ovviamente, se la nave fosse stata ferma o in moto rettilineo uniforme la goccia sarebbe dovuta cadere esattamente nel buco, invece se essa avesse praticato delle curve o molto più semplicemente un'accelerazione la goccia sarebbe caduta al di fuori della sua destinazione. Questa situazione ci obbliga a introdurre il termine "forza apparente": mentre la nave aumenta la sua velocità, la goccia è soggetta ad una ?forza apparente d?inerzia? orientata verso la poppa della nave, per cui essa giunge sulla vaschetta in un punto spostato verso la poppa rispetto al foro centrale. Se, invece, la nave diminuisce la sua velocità, la goccia è soggetta ad una ?forza apparente d?inerzia? orientata verso la prua della nave, per cui essa giunge sulla vaschetta in un punto spostato ?in avanti?rispetto al foro centrale.

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La forza apparente nell'ascensore

Passando quindi ad un esempio molto più pratico, l'ascensore, notiamo che abbiamo la sensazione di sentirci più pesanti o più leggeri a seconda della velocità dell'ascensore stesso.
Ci sentiamo più pesanti quando questo si muove dal basso verso l'alto mentre, al contrario, ci sentiamo più leggeri quando questo si muove dall'alto verso il basso. Come già detto, la velocità dell'ascensore in questione influisce sull'intensità di questa sensazione.
Tale fenomeno è definito, in concordanza dai fisici, "Forza peso apparente".

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Conclusione

La sensazione di peso è dovuta alla forza che, il pavimento dell'ascensore, esercita sui nostri piedi e può essere più o meno intensa. Quando questa forza diventa maggiore del nostro peso (m*g), ci sentiremo più pesanti; se invece la suddetta forza diventa minore del nostro peso, ci sentiremo più leggeri.
La formula del peso apparente è, quindi, la somma algebrica della nostra forza peso e del prodotto tra la massa e l'accelerazione dell'ascensore: W apparente = W m*a (l'asterisco indica una moltiplicazione).
In conclusione, da ciò deduciamo che: quando avviene il movimento dell'ascensore verso l'alto, l'accelerazione avrà segno positivo (a), se invece il movimento avverrà verso il basso, il segno sarà negativo (-a).

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