Le forze e il movimento

CHE COS'E' LA FISICA LE FORZE E IL MOVIMENTO LA CADUTA LIBERA La resistenza dell'aria è una forza che dipende da molti fattori: dalla densità dell'aria, dalla forma, dalla superficie e anche dall'arientamento dell'oggetto in movimento. Inoltre aumenta al crescere della velocità dell'oggetto. Senza aria l'unica forza che agirebbe si di un corpo sarebbe quella di gravità. Immaginando di eliminare l'aria gli oggetti si muovono in caduta libera. Per un oggetto di massa m, sottoposto alla sola forza di gravità P, la legge fondamentale della Dinamica diventa: P = m • g dove per g è l'accelerazione (costante) di gravità, pari a 9.8 m/s . g è una costante che non dipende dalle caratteristiche dell'oggetto. Sappiamo che la forza di gravità P è costante durante la caduta, per la legge fondamentale della Dinamica, anche l'accelerazione g è costante e quindi il moto è uniformemente accelerato. Lasciando cadere un oggetto da fermo siamo in grado di prevedere quanto spazio s percorre e qual è la sua velocità istantanea v in ogni istante di tempo t: s = ½ g • t v = g • t Queste previsioni sono valide solo se trascuriamo la resistenza dell'aria. Questa sono si fa sentire all'inizio del moto, ma dopo che l'oggetto ha acquistato velocità. Man mano che la sua velocità aumenta, la resistenza dell'aria diventa sempre più intensa fino a che arriva ad eguagliare la forza di gravità. Da questo istante in poi la forza totale sull'oggetto è zero ed esso si muove a velocità costante. Questa velocità si chiama velocità limite. PESO DI UN CORPO La legge fondamentale della Dinamica, espressa per un oggetto in caduta libera P = m • g mette in luce la relazione tra il peso P e la massa m. Il rapporto tra il peso e la massa è una costante ed è uguale al valore che g ha in quel luogo P ------ = g m Ciò che significa che i pesi degli oggetti sono proporzionali alle loro masse. Il peso dipende dall'accelerazione gravitazionale IL PESO DI UN CORPO ? LA FORZA CON CUI LA TERRA LO ATTIRA A SE' ? forza peso LIBRO TAVOLO OSSERVAZIONE: Il libro è fermo sul tavolo perchè il suo peso è equilibrato dalla reazione del vincolo LA CADUTA LIBERA La resistenza dell'aria è una forza che dipende da molti fattori: dalla densità dell'aria dalla forma dell'oggetto dalla superficie dell'oggetto dall'orientamento dell'oggetto Aumenta al crescere della velocità dell'oggetto (fino a una velocità limite) In assenza di aria il moto del corpo è uniformemente accelerato e segue la legge G = m g IL MOTO DEI PROIETTILI E DEI SATELLITI Il moto di un proiettile sparato orizzontalmente si compone di due movimenti indipendenti: un moto rettilineo uniforme in orizzontale ed un moto uniformemente accelerato in verticale. Sul corpo agisce una sola forza: quella di gravità che lo fa cadere a terra. In orizzontale non c'è alcuna forza che lo spinge: il proiettile va avanti per inerzia. Se applichiamo una forza maggiore in orizzontale, nello stesso tratto che compie in tratto verticale, esso avanza p