Articulu nantu à a lege di u muvimentu di Newton
1. Definizione di forza
A forza hè qualcosa chì face accelerà e cose. In altre parolle, a forza hè qualcosa chì move, ferma o cambia a direzzione di u muvimentu di un ughjettu. A forza hè una quantità vettoriale, è dunque, hà una magnitudine è una direzzione. U simbulu di a forza hè F (Forza). F hè un simbulu generale di forza. Ci sò parechji tippi di forze è micca tutte e forze anu u simbulu F. L'unità di misura di u sistema internaziunale hè kg m/s2 alias Newton.
2. Definizione di forza netta
A forza risultante (ΣF) hè a somma di tutte e forze chì agiscenu nantu à un ughjettu. A forza hè una quantità vettoriale, dunque a forza tutale hè calculata secondu a regula di l'addizione vettoriale.
A forza tutale = 10 Newton, a direzzione di a forza tutale à diritta.
A forza tutale = 8 Newton, a direzzione di a forza tutale à diritta.
A forza tutale = 0
A forza tutale = 0
3. E lege di u muvimentu di Newton
E lege di u muvimentu di Newton sò e lege di a fisica riguardu u muvimentu di un ughjettu pruposte da u fisicu inglese Isaac Newton.
3.1 Prima Legge di Newton
A Prima Legge di Newton dice chì ogni ughjettu chì hè in riposu deve stà in riposu, o chì ogni ughjettu chì si move in linea retta à una velocità costante
cuntinuerà à spustassi drittu à una velocità custante se a forza tutale chì agisce nantu à l'ughjettu hè nulla.
ΣF = 0
Questa equazione hè una dichjarazione matematica di a prima lege di Newton.
Vede un ughjettu intornu à voi, cum'è una tavula o una petra o qualsiasi ughjettu. Una tavula chì hè à riposu resterà in riposu s'ella ùn hè micca mossa o s'ella ùn hè micca sottumessa à una forza esterna cum'è una spinta o una tirata. Ùn ci hè micca forza chì agisce nantu à e tavule, e petre o l'ughjetti chì sò à riposu ? Ci hè una forza chì agisce nantu à l'ughjettu, ma a somma di tutte e forze chì agiscenu nantu à l'ughjettu o a forza tutale hè zero. E forze chì agiscenu nantu à l'ughjetti chì sò sempre nantu à a superficia di i pianeti cum'è a Terra sò a gravità (w) è a forza nurmale (N). A direzzione di a forza gravitazionale hè perpendiculare à u centru di a Terra, a direzzione di a forza nurmale hè perpendiculare versu l'altu. A magnitudine di ste duie forze hè a listessa, ma anu a direzzione opposta, dunque a forza tutale hè uguale à zero.
È chì ne hè di e cose chì si movenu dritte à velocità costante ? Per chiarificà stu prublema, supponemu chì spinghjite un ughjettu, per esempiu, un pezzu di metallu, nantu à a superficia di u pianu. Dopu esse statu spintu, u metallu hà rallentatu è si hè firmatu per via di l'attritu. Per chì i pezzi di metallu si movenu più luntanu o più longu, allora duvete liscià a superficia di u pianu è a superficia di a piastra metallica. Se a superficia di u pianu hè liscia è ùn ci hè micca attritu, a piastra metallica continuerà à spustassi è ùn si fermerà. Ùn ci hè micca forza chì agisce nantu à a piastra metallica chì si move nantu à a superficia di u pianu perfettu è lisciu ? Ci sò forze chì travaglianu nantu à e piastre metalliche, vale à dì a forza di gravità è a forza nurmale. Tramindui queste forze travaglianu in direzzione verticale è ùn influenzanu micca u muvimentu di e piastre metalliche in a direzzione urizzuntale se u pianu hè lisciu.
A Seconda Legge di Newton dice chì se a forza tutale chì agisce nantu à un ughjettu ùn hè micca uguale à zeru, allora l'ughjettu accelererà. A magnitudine di l'accelerazione hè proporzionale à a magnitudine di a forza tutale è inversamente proporzionale à a massa di l'ughjettu. A direzzione di l'accelerazione hè a listessa chè a direzzione di a forza tutale.
ΣF = ma
ΣF = forza tutale (kg m/s² ) , m = massa (kg), a = accelerazione (m/ s² )
L'equazione 1.2 hè una dichjarazione matematica di a seconda lege di Newton.
Sè l'accelerazione hè uguale à zeru (a = 0) tandu l'equazione 1.2 cambia in l'equazione 1.1. Cusì, a prima lege di Newton hè un casu particulare di a seconda lege di Newton. Basatu annantu à l'equazione 1.2 si cunclude chì più grande hè a forza, più grande hè l'accelerazione. à u cuntrariu, più grande hè a massa, più chjuca hè l'accelerazione. A relazione trà forza, massa è accelerazione hè megliu capita dopu avè realizatu un esperimentu riguardu à questu.
Prublema di mostra 1:
Determinate a magnitudine è a direzzione di l'accelerazione di l'uggetti basenduvi nantu à a figura sopra...
Vergogna à tè:
ΣF = ma
4 kg m/s² = (1 kg) a
a = 4 kg m/s 2 : 1 kg = 4 m/s 2
A magnitudine di l'accelerazione = 4 m/s² , a direzzione di l'accelerazione à diritta.
Prublema di mostra 2:
Determinate a magnitudine è a direzzione di l'accelerazione basenduvi nantu à a figura sopra...
Vergogna à tè:
ΣF = ma
4 kg m/s 2 – 1 kg m/s 2 = (1 kg) a
3 kg m/s² = (1 kg) a
a = 3 kg m/s² : 1 kg
a = 3 m/ s²
A magnitudine di l'accelerazione = 3 m/s² , a direzzione di l'accelerazione à diritta.
3.2.1 Pesu (w)
U pesu hè a forza di gravità chì agisce nantu à un oggettu di massa.
ΣF = ma
w = mg
L'equazione 1.3 hè l'equazione per calculà u pesu di un ughjettu.
w = pesu (kg m/s² ) , m = massa (kg), g = accelerazione di gravità (m/s² ) . A magnitudine di l'accelerazione gravitazionale (g) nantu à a superficia di a Terra hè 9.8 m/s² . Per simplificà i calculi, g hè arrotondatu à 10 m/ s².
3.2.2 Forza nurmale (N)
A forza nurmale hè a forza chì agisce nantu à dui oggetti chì si toccanu, in a quale a direzzione di a forza nurmale hè perpendiculare à a superficia di u pianu di cuntattu.
Osservate l'uggetti chì sò sempre sopra à a superficia di a tavula. A forza di gravità o di pesu agisce ancu nantu à l'ughjettu. L'uggetti ùn cascanu micca liberamente cum'è a frutta chì casca da un arburu perchè ci hè una forza nurmale. U pesu (w) è a nurmale (N) sò listessi ma in direzzioni opposte, cusì chì a forza tutale nantu à un ughjettu hè zero.
ΣF = 0
N – w = 0
N = w
3.3 Terza Legge di Newton
A terza lege di Newton dice chì se l'ughjettu 1 dà forza à l'ughjettu 2, allora à u listessu tempu l'ughjettu 2 dà forza à l'ughjettu 1. E duie forze sò listesse, ma a direzzione di e duie forze hè opposta. Una forza hè chjamata azione, l'altra hè chjamata reazione.
Azione F = – reazione F
L'equazione 1.3 hè una dichjarazione matematica di a terza lege di Newton. U segnu negativu in l'equazione 1.3 spiega a direzzione di a forza.
Sperimentate per capisce megliu a terza lege di Newton. Sè vo avete un skateboard, spinghje u muru mentre site in piedi nantu à un skateboard. Dopu avè spintu u muru, u skateboard si move in daretu. A direzzione di a vostra forza hè in avanti, mentre chì a direzzione di u skateboard hè in daretu.
Questu indica chì u muru vi impone ancu. Quandu spinghjite u muru, à u listessu tempu, u muru vi spinge ancu. A vostra forza di spinta agisce nantu à u muru, mentre a forza di spinta di u muru agisce nantu à voi. E duie forze sò in listessa manera ma in direzzioni opposte. Pudete chjamà una forza cum'è azzione è l'altra cum'è reazione.
Un altru esperimentu chì si pò fà hè di soffià un pallone di gomma è dopu chì u pallone di gomma si espande perchè hè pienu d'aria, liberallu. Dopu esse statu liberatu, u pallone "vola". A direzzione di u muvimentu di u pallone hè opposta à a direzzione di uscita di l'aria da u pallone. Cumu spiegà questu?
Quandu a bocca di u pallone hè liberata, u pallone spinge l'aria fora. À u listessu tempu, l'aria spinge ancu u pallone. A forza di spinta di l'aria face vulà u pallone. A forza di u pallone funziona ghjucendu, a forza di l'aria funziona nantu à u pallone. E duie forze sò listesse, ma a direzzione hè opposta.
Osservate a figura 2 è paragunatela cù a figura 3. A forza nurmale chì agisce nantu à un ughjettu (N) hè a forza data da una superficia piana, cum'è una superficia di tavula. À u listessu tempu, l'ughjetti danu ancu forza à a superficia di a tavula (N'). E duie forze nurmali (N è N') anu a listessa magnitudine, ma sò in direzzioni opposte è travaglianu nantu à ughjetti diversi. À u cuntrariu di w è N chì anu a listessa magnitudine è travaglianu nantu à u listessu ughjettu. Cusì N è N' sò forze d'azione-reazione.
