Newton e i principi della dinamica

Primo principio della dinamica

Secondo principio della dinamica

Terzo principio della dinamica

Isaac Newton

Secondo il primo principio della dinamica, o principio di inerzia se la risultante di tutte le forze applicate a un corpo è nulla, allora il corpo mantiene il suo stato di quiete se è fermo, o di moto rettilineo uniforme se è in movimento. L’inerzia è la tendenza di un corpo a mantenere il suo stato di quiete o di moto rettilineo, ed è direttamente proporzionale alla massa del corpo, detto questo , un corpo con maggiore massa sarà più difficile da mettere in movimento o da arrestare rispetto a un corpo di massa minore.Il principio di inerzia è valido, però, solamente in particolari sistemi di riferimento, chiamati appunto sistemi inerziali. Una conseguenza del principio di inerzia è che è impossibile stabilire, fra due osservatori posi in sistemi inerziali, quale dei due sia realmente in movimento, questa conseguenza prende il nome di principio di relatività galileiano.

Non esistono moti assoluti, ma solamente moti relativi a un particolare sistema di riferimento, in quanto un corpo può essere in quiete in un determinato sistema ed essere in movimento in un altro.

Il primo principio della dinamica ci ha permesso di capire che la forza non determina una velocità, ma una variazione di velocita. In particolare si può mostrare che la forza applicata a un corpo e l’accelerazione che si determina sono direttamente proporzionali. Ciò significa che forze di intensità doppia o tripla rispetto a una forza di riferimento produrranno un’accelerazione doppia o tripla sullo stesso corpo. Diversa è la situazione per la massa e l’accelerazione, infatti a parità di forza applicata a un corpo, massa del corpo e accelerazione impressa sono inversamente proporzionali. La forza risultante applicata a un corpo è uguale al prodotto della massa del corpo per la sua accelerazione, oppure, analogamente, l’accelerazione che subisce un corpo è uguale al rapporto tra la forza applicata al corpo e la massa (l’accelerazione ha la stessa direzione e lo stesso verso della risultante delle forze applicate. Formulario

F=ma oppure a=F m

Unità di misura del peso: 1NUnità di misura della massa: 1kg

Il primo e il secondo principio si riferiscono al caso di un singolo corpo che agisce rispettivamente a una forza.Il terzo principio invece si occupa di un sistema di corpi, nel caso più semplice una coppia di corpi. Questo principio viene anche chiamato principio di azione e reazione ed afferma che, se un corpo A applica una forza Fab su un corpo B, allora il corpo B applica sul corpo A una forza Fba uguale in modulo e direzione, ma opposta in verso.

Fab=-Fba

Fisico e matematico tra i più grandi di ogni tempo, Isaac Newton ha dimostrato la natura composita della luce bianca, ha codificato le leggi della dinamica, ha scoperto la legge della gravitazione universale, ponendo le basi della meccanica celeste ed ha creato il calcolo differenziale ed integrale. Newton fu il primo a dimostrare che le leggi della natura governano il movimento della Terra e degli altri corpi celesti. Egli contribuì alla Rivoluzione scientifica e al progresso della teoria eliocentrica. A Newton si deve anche la sistematizzazione matematica delle leggi di Keplero sul movimento dei pianeti. Oltre a dedurle matematicamente dalla soluzione del problema della dinamica applicata alla Forza di gravità (problema dei due corpi) ovvero dalle omonime equazioni di Newton, egli generalizzò queste leggi intuendo che le orbite (come quelle delle comete) potevano essere non solo ellittiche, ma anche iperboliche e paraboliche. Newton fu il primo a dimostrare che la luce bianca è composta dalla somma (in frequenza) di tutti gli altri colori. Egli, infine, avanzò l'ipotesi che la luce fosse composta da particelle da cui nacque la teoria corpuscolare della luce in contrapposizione ai sostenitori della teoria ondulatoria della luce, patrocinata dall'astronomo olandese Christiaan Huyges e dall'inglese Young e corroborata alla fine dell'Ottocento dai lavori di Maxwell e Hertz.