Le tre leggi fondamentali della dinamica

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Introduzione

La dinamica è la branca della meccanica che ha il compito di determinare il movimento di un oggetto quando si conoscono le forze a cui questo è sottoposto. Si basa su tre leggi (o principi) fondamentali che sono il frutto di innumerevoli osservazioni ed esperimenti, che sono i pilastri di tutta la costruzione teorica su cui fa leva lo studio della dinamica stessa. Vediamo di spiegare brevemente questi tre principi fondamentali della dinamica.

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Prima legge

Il primo principio della dinamica è forse meglio conosciuto come principio di inerzia, Ii suo enunciato è costituito da due affermazioni: " Se la forza totale applicata su un oggetto è uguale a zero, allora esso si sposta a velocità costante, allo stesso modo; se un punto materiale si muove a velocità costante, allora la forza che subisce è uguale a zero ". Un modo molto semplice per capire questa prima legge è pensare ad un disco di ghiaccio secco lasciato scivolare su una superficie di vetro: imprimendo al disco anche una minima forza, questo si sposterò sulla superficie per non arrestarsi mai. Ciò non è valido per i sistemi di riferimento accelerati: se mettessi il nostro pezzo di ghiaccio secco su una giostra e vi applicassi una forza, non si muoverebbe solo per inerzia, ma subirà anche l'effetto del movimento della giostra.

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Seconda legge

I sistemi in cui vale questo primo postulato sono chiamati inerziali e considerando anche la Terra ruota attorno al suo asse, con una buona approssimazione possiamo considerare tutti i sistemi di riferimento terrestri inerziali. Il secondo principio si può esprimere con l'equazione: F=ma. L'enunciato completo sarebbe: "'Accelerazione di un punto materiale è in ogni istante direttamente proporzionale alla forza applicata (forza e accelerazione hanno stessa direzione e stesso verso) ". Guardando attentamente, possiamo notare che contiene un caso particolare del precedente postulato: se F=0 allora anche a=0, ed è vero anche il contrario, ovvero se a=0 sappiamo che anche F=0.

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Terza legge

Il terzo assioma fondamentale della dinamica è anche chiamato di azione e reazione. Il motivo è intuibile dall'enunciato: " Quando un corpo A esercita una forza su un corpo B, anche B esercita una forza su A, le due hanno medesima intensità e direzione ma verso opposto ". La si può sintetizzare, anche in questo caso, con un'equazione: Fa=-Fb. È particolarmente importante poiché su di esso si basa il nostro strumento di locomozione: quando camminiamo spingiamo il piedeverso il terreno e questo ci restituisce la spinta in avanti che ci permette di muoverci.

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