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I principi della dinamica
Unità
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Sistemi di riferimento inerziali
Possiamo generalizzare così:
se il principio di inerzia è valido in un sistema
di riferimento, esso è valido in qualsiasi altro sistema in moto rettilineo uniforme
rispetto al primo
. Non è invece valido in un sistema di riferimento in moto
accelerato rispetto al primo.
Tutti i sistemi in cui è valido il principio d’inerzia si chiamano
sistemi
inerziali
.
La Terra è un sistema di riferimento
approssimativamente inerziale
Nei limiti di precisione delle misure realizzabili, risulta che il principio di
inerzia è valido rispetto alle stelle. E rispetto alla Terra?
Nel sistema di riferimento delle stelle il nostro pianeta si muove di moto
accelerato, in quanto ruota intorno al proprio asse e intorno al Sole.
Perciò, a rigore, non è un sistema inerziale.
Tuttavia l’accelerazione della Terra è abbastanza piccola da non com-
promettere vistosamente la validità del principio di inerzia. I sistemi di
riferimento terrestri possono essere considerati inerziali a meno che non
si eseguano misure di grande precisione o si osservino moti molto estesi,
come quelli delle masse d’aria nei fenomeni meteorologici.
3
il secondo principio
della dinamica
Vogliamo studiare il comportamento di un corpo soggetto a una forza non
equilibrata, cioè a una sola forza oppure a più forze con risultante non nulla.
Già sappiamo che in questo caso la velocità del corpo varia. Che relazione
c’è fra la forza applicata e l’accelerazione prodotta?
L’effetto di una forza costante
Fissiamo un dinamometro a un carrello poggiato su un piano orizzontale e
manteniamo allungato il dinamometro sempre dello stesso tratto durante
il moto del carrello. Ciò assicura che la forza applicata sia costante
[
fig. 5
]
.
Il suo valore può essere direttamente letto sulla scala dello strumento.
spiegaLo tU
3.
Giudica la veridicità della
seguente affermazione, mo-
tivando la tua risposta: “Se
la risultante di più forze
applicate a un corpo è
nulla, il corpo è fermo”.
Vero Falso
4.
Sei su una giostra. Dal tuo
punto di vista, è valido il
principio di inerzia?
fig. 5
–
Applicare al carrello una
forza costante è facile: basta lasciare
che a tirarlo sia un peso che cade.
fig. 6
–
Posizioni occupate a
intervalli di tempo regolari da un
carrello uniformemente accelerato.
Sono indicate le posizioni che si
registrerebbero ogni 0,5 s, nei primi
2 s, se l’accelerazione fosse 0,04 m/s
2
e il carrello partisse da fermo.
Per la misura dell’accelerazione possiamo registrare la posizione del carrel-
lo a intervalli di tempo uguali con una foto multiflash
[
fig. 6
]
. Questa tec-
nica fotografica consiste nell’illuminare l’oggetto in movimento con una
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1
s
2
s
3
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