Leggi della dinamica: appunti

tramite: O2O
Difficoltà: media
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Introduzione

Tra le sottoclassi più affascinanti della fisica c'è senza dubbio la dinamica. Se la cinematica studiava il moto dei corpi rigidi, la dinamica si occupa invece delle cause che generano tali moti. Le cause che permettono ai corpi rigidi (cioè a corpi che non si deformano) di mutare il loro stato di quiete o di moto vengono dette "forze". Le forze possono essere dovute a delle interazioni tra due o più corpi (urti, si distinguono in urti elastici ed anelastici), a dei campi (come il campo magnetico o quello gravitazionale), all'attrito sia con il terreno (si divide in attrito statico e dinamico) o con l'aria e altri fluidi (in questo caso si parla di attrito viscoso). I principi fondamentali della dinamica sono racchiusi in tre leggi, dette Principi della Dinamica, formulate da Isaac Newton. Nel corso della seguente guida vi forniremo alcuni appunti utili sulle leggi della dinamica. Vediamo quali sono.

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Occorrente

  • Appunti sulla dinamica
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La prima legge della dinamica: il principio di inerzia

Le leggi della dinamica vennero presentati da Newton nel 1867, attraverso la sua opera: Philosophiae Naturalis Principia Mathematica. La prima legge delle dinamica (anche conosciuta come principio di inerzia) afferma che "ogni corpo permane nel suo stato di quiete o di moto rettilineo uniforme rispetto ad un sistema di riferimento se nessuna forza esterna agisce su esso". La capacità di un corpo di permanere nel proprio stato di quiete o moto rettilineo uniforme si chiama inerzia. In sintesi le leggi della dinamica affermano che se un corpo si trova fermo (o in moto rettilineo uniforme) rispetto ad un sistema di riferimento, finché non agiranno forze esterne esso rimarrà in quiete (o in moto rettilineo uniforme).

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La seconda legge della dinamica

La seconda legge della dinamica dice che "un corpo non vincolato a cui si applica una forza continua e costante si muove con moto uniformemente accelerato". Infatti, se ad un corpo si va ad applicare una forza F continua e costante, questo corpo avrà una certa accelerazione. Inoltre, se poi si applica una forza pari al doppio di F il corpo si muoverà uniformemente con accelerazione pari a due volte a. A questo proposito significa che il rapporto tra la Forza e l'accelerazione deve restare costante e questo rapporto è la massa del corpo. In formule: m*a=F.

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La terza legge della dinamica: il principio di azione e reazione

La terza legge della dinamica, quella forse maggiormente nota, è conosciuta anche con il nome di "Principio di azione e reazione". Questa è fondamentale e governa praticamente tutti gli ambiti della vita quotidiana, da una semplice passeggiata al lancio dei missili nello spazio. Questo principio afferma che "ad ogni azione corrisponde una reazione uguale e contraria". Ovvero una forza F orientata lunga la direzione r ha sempre la sua reazione -F orientata lungo r (la reazione si può descrivere anche come F orientata lungo -r).

Una piccola curiosità: la terza legge è il principio che sta alla base del moto dei missili spaziali. Nello spazio infatti l'unico modo per spostarsi in avanti e lasciare qualcosa dietro di sé (in quel caso il carburante). La forza con la quale viene espulso il carburante è l'azione, diretta quindi verso r, la sua reazione (diretta lungo -r) è quella che permette al razzo di muoversi in avanti.

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