Fisica: rotazione e momento di una forza

tramite: O2O
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Introduzione

In questo articolo, passo dopo passo, verranno spiegati sia la rotazione che il momento di una forza nell'ambito della fisica. Tale argomento, viene affrontato nelle lezioni scolastiche per ciò che riguarda lo studio della dinamica. È opportuno prima di tutto effettuare un ripasso inerente al Secondo Principio della Dinamica, il quale afferma che "In un sistema di riferimento inerziale, ogni volta che un corpo ha un moto accelerato, esiste (almeno) una forza responsabile di tale accelerazione. La forza dunque, fa in modo che un qualcosa si muova, impartendogli una certa accelerazione, la quale consiste nella variazione dell'unità di velocità di tempo.

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Momento di una forza

Si può definire il "momento di una forza", la capacità di mettere in rotazione un oggetto rispetto ad un punto. Esaminando la rotazione di un corpo, è possibile notare che le forze uguali, applicate in punti diversi, non fanno altro che produrre effetti diversi. Viceversa, delle forse differenti, applicate in punti diversi, possono invece produrre lo stesso identico effetto. Tanto per fare un esempio, quando si apre una porta di casa, tramite l'input che le si dà, ruota attorno ad un asse, il quale ha la funzione di unire i cardini. Si può constatare che si impiega meno fatica ad aprire la porta nel caso in cui si applichi la forza dove si trova la maniglia, invece, qualora ci si avvicini all'asse, sarà necessario applicare un maggiore sforzo.

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Modulo, direzione e verso

Parlando in maniera più dettagliata del concetto di momento, bisogna iniziare a considerare la forza come grandezza vettoriale, vale a dire dotata di modulo, verso, direzione e di un punto di applicazione. Proprio quest'ultimo, specifica che non si sta parlando di vettore libero.

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Vettore

Venendo ora a quella che è la pratica, il vettore Momento di una Forza rispetto a un punto O ha il modulo uguale al prodotto tra la forza F e il braccio b, per la precisione la distanza che c'è tra un punto stabilito e perpendicolare al vettore F. Se il vettore forza e il braccio risultano essere ambedue paralleli, il momento è nullo. Oltre ciò esso è provvisto di direzione perpendicolare al piano che contiene la forza e il punto O e il verso è dato dalla regola della mano destra: qualora si dovesse posizionare il pollice da O al punto di applicazione della forza e le altre dita nel verso di F, il verso di M esce dal palmo della mano. Grazie a questa regola, si rileverà in modo semplice il momento della forza è positivo, se la rotazione è antioraria. Nel caso in cui la rotazione dovesse essere oraria, allora risulterà negativo.

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