Le prima legge della dinamica

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Difficoltà: facile
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Introduzione

Vi siete mai chiesti perché, quando il treno accelera, voi vi sentite spinti all'indietro, e, quando frena, venite spinti in avanti? Questo fenomeno dipende dalle leggi (o principi) della dinamica. In particolare, dipende dalla prima legge, di cui parleremo in questo articolo. Prima di cominciare con la trattazione, è bene introdurre brevemente la dinamica. La dinamica è quella branca della fisica che si occupa dell'analisi del moto in dipendenza dalle sue cause. Cioè si occupa di spiegare come varia il moto di un corpo in base alle forze esterne che vi agiscono. Elemento fondamentale della dinamica sono le inerzie, di cui parleremo subito dopo aver enunciato il primo principio della dinamica.

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Occorrente

  • corpi fermi o in movimento
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Il primo principio della dinamica è detto principio di inerzia (o di Galileo) e dice che ogni corpo tende a mantenere lo stato di quiete o di moto in cui si trova. In sostanza, un corpo in movimento tende a continuare il suo movimento finché non interviene una qualsiasi forza che lo ostacoli o che lo interrompa. Analogamente, un corpo fermo, cioè in stato di quiete, tende a rimanere in quello stato finché non interviene una forza esterna a provocarne il movimento. L'inerzia di un corpo (che da il nome al principio) è la sua resistenza alle variazioni dello stato di moto. Più avanti sono riportati alcuni esempi per capire come funziona l'inerzia.

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Per capire come funziona l'inerzia, proviamo a prendere una biglia. Quando la osserviamo è ferma, e così rimane finché non la spingiamo. La spinta con il dito è la forza che agisce su di essa, e che la costringe a passare dallo stato di quiete a quello di moto. Dopo un po' la biglia si ferma a causa degli attriti col terreno e con l'aria, che si oppongono al movimento. Se si agisse nel vuoto assoluto, e su una superficie priva di attrito, la biglia continuerebbe a rotolare in eterno.

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Tutti i corpi seguono i principi della dinamica, anche gli esseri viventi. Basti pensare a quando si sale sul treno. Quando parte si viene sospinti leggermente all'indietro e ciò succede perché il nostro corpo tende a mantenere lo stato di quiete in cui si trova, Allo stesso modo, quando il treno si ferma, avvertiremo una leggera spinta in avanti perché il nostro corpo tende a continuare il movimento. Lo stesso esempio, portato però sulle auto, spiega la necessità della cintura di sicurezza. In caso di incidente, infatti, l'auto si arresta di colpo (o comunque rallenta di molto la sua velocità nell'impatto), ma il nostro corpo tende a proseguire nel suo moto alla velocità che aveva prima dell'impatto. Per tanto, sopratutto in caso di incidenti a velocità elevate, potremmo essere sbalzati fuori dall'abitacolo a causa dell'inerzia. La cintura di sicurezza serve per evitare quest'eventualità e aumentare le possibilità di sopravvivenza all'impatto.
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