LE FORZE

Forze di contatto Forze a distanza

Famiglie di forze

• Per FORZA si intende una mutua interazione tra due corpi diversi.

• Questo significa che, se un corpo è sottoposto all'azione di una forza, deve essere presente un altro corpo nelle vicinanze, cioè nell'ambiente esterno al corpo stesso.

• Ci sono sostanzialmente due modi di rappresentare l'interazione tra corpi diversi:

• una azione che si manifesta a distanza (secondo questo concetto la Terra e la Luna si attraggono senza

bisogno di contatto);

• i corpi creano un campo, cioè una modifica dello spazio circostante che diventa un intermediario per altri corpi che si trovino nel campo

(per esempio la presenza della Terra crea un campo gravitazionale che esercita una forza sulla Luna).

Corpo 1 (Sistema) Corpo 2 (Ambiente) Interazione

Terra Luna Forza di attrazione gravitazionale

oggetto che cade Terra Forza di attrazione gravitazionale

pugile 1 pugile 2 Forza di un pugno

chiodo di ferro calamita Forza di attrazione magnetica

elastico persona Forza per allungare l'elastico

valigia facchino Forza per trainare la valigia

Per avere una forza c'è bisogno della presenza di due corpi diversi e ognuno dei due corpi è sottoposto all'azione dell'altro.

La grande varietà delle forze naturali, si riduce a poche forze fondamentali: • le forze gravitazionali che tengono insieme l'universo, pur essendo le più deboli•le forze elettriche e magnetiche di cui fanno parte anche tutte le forze di contatto•le forze nucleari deboli responsabili della radioattività•le forze nucleari forti che tengono insieme i nuclei degli atomi

L’effetto delle forze

Una forza può cambiare la velocità di un corpo.

Se un corpo, inizialmente fermo, continua a rimanere fermo,allora la forza totale che è applicata su di esso è uguale a zero.

Se un corpo, inizialmente fermo, comincia a muoversi, allora è applicata una forza totale diversa da zero che fa aumentare la sua velocità.

Descrivere una forza

La somma delle forze (1)

La somma delle forze (2)La somma delle forze (2)

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Il newton

Nel Sistema Internazionale l’unità di misura della forza è il newton (N).

Un newton è l’intensità della forza-peso con cui la Terra attrae un corpo di massa uguale a 102 g.

102 g

DINAMOMETRO

Lo strumento per misurare le forze si chiama dinamometro. Il dinamometro è una molla elastica che si allunga (o si comprime) in modo proporzionale alla forza applicata (o meglio alla coppia di forze, perché il dinamometro si deforma se sollecitato da due parti opposte) e che ritorna alla lunghezza iniziale quando la sollecitazione finisce.

La scala del dinamometro è normalmente tarata in newton (simbolo N) che è l'unità di misura della forza nel Sistema Internazionale. Il newton è una unità di misura derivata e corrisponde all'incirca alla forza con cui la Terra attira una massa di 100 g (cioè il peso di una massa di 100 g).

Se l'intensità della forza è troppa, la molla può perdere elasticità o addirittura rompersi, quindi ogni dinamometro va utilizzato entro determinati limiti (portata dello strumento).

Ma quanto peso veramente?

La forza-peso che agisce su un oggetto cambia da luogo a luogo.

Sulla Terra, ogni corpo subisce una forza-peso,che è la forza di gravità con cui è attratto dalla Terra.

La costanza della massa

In qualunque luogo la si misuri, la massa di un corpoè sempre la stessa.

102 g

Massa e forza-peso

Il modulo FP della forza-peso che agisce su un corpo è direttamente proporzionalealla sua massa m:

FP = mg.

Le forze di attritoLa forza di attrito è sempre diretta in senso contrario al movimento.

attrito radente attrito volvente attrito viscoso

La forza di attrito radente

L’attrito radente statico

1. Non dipende dall’area di contatto.

2. E’ parallela alla superficie di contatto.

3. Il suo verso si oppone al movimento.

L’attrito radente dinamico

1. Direzione parallela al piano.

2. Verso opposto a quello del moto del blocco.

3. Modulo direttamente proporzionale alla forza premente.

È più faticoso …

… spostare un oggetto fermo o trascinarlo quando è già in movimento?

La forza elastica

La forza elastica ha la stessa direzione, ma verso opposto rispetto alla nostra forza.

La legge di Hooke (1)

La legge di Hooke (2)