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sezione
C
La fisica del movimento
194
5
il terzo principio della dinamica
Ogni forza che agisce su un corpo ha origine dalla presenza di altri corpi.
Una singola forza, infatti, è soltanto un effetto parziale della reciproca
influenza di due corpi.
Due corpi che interagiscono esercitano una forza l’uno sull’altro.
Chiamando
azione
la forza agente su un corpo e
reazione
la forza agente
sull’altro, possiamo enunciare il terzo principio della dinamica, o
princi-
pio di azione e reazione
.
terzo prinCipio DeLLa DinamiCa
A ogni azione corrisponde sempre una reazione contraria di uguale intensità.
Consideriamo due oggetti
A
e
B
[
fig. 9
]
: se
F
→
AB
è la forza che
A
esercita su
B
,
quest’ultimo reagisce su
A
con una forza
F
→
BA
di uguale intensità, orientata
in verso opposto lungo la stessa retta di azione:
F
→
BA
= −
F
→
AB
Il terzo principio vale sia nel caso delle interazioni a distanza, sia nel caso
in cui due corpi vengano in diretto contatto.
L’esempio del cavallo di Newton
Per illustrare il principio di azione e reazione, Newton usò l’esempio di un
cavallo che tira una pietra tramite una corda
[
fig. 10
]
.
GRANDI
IDEE
DELLA
FISICA
“Se qualcuno preme una pietra con un dito, anche il suo dito vie-
ne premuto dalla pietra […]
Se un qualche corpo, urtando in un altro corpo, in qualche modo avrà mutato
con la sua forza il moto dell’altro, a sua volta, a causa della forza contraria,
subirà un medesimo mutamento del proprio moto in senso opposto […] A
queste azioni corrispondono uguali mutamenti, non di velocità, ma di moto.
I mutamenti delle velocità, infatti, effettuati allo stesso modo in direzioni con-
trarie, […] sono inversamente proporzionali ai corpi.”
Così Isaac Newton, nella sua opera
Philosophiae naturalis principia mathemati-
ca
, illustra il principio di azione e reazione, in base al quale a ogni azione corri-
sponde sempre una reazione contraria di uguale intensità.
Egli evidenzia che le forze nascono sempre dall’interazione di due corpi e si pre-
sentano in coppie azione-reazione. Fa inoltre notare che i due corpi rispondono in
modo differente alle forze cui sono sottoposti, in quanto i mutamenti di velocità
(ossia le accelerazioni) sono inversamente proporzionali alle loro masse. Il diverso
comportamento è determinato, cioè, dalla differente massa inerziale dei due corpi e non dalle intensità delle forze, che
risultano identiche. Il fatto, poi, che azione e reazione siano due forze ugualmente intense e agenti in versi opposti nella
stessa direzione non deve trarre in inganno: esse non si bilanciano reciprocamente perché sono applicate a corpi diversi.
Il cane che tira esercita la sua forza
sulla fune, la fune risponde con una
forza opposta agente sul cane.
F
BA
A
B
F
AB
fig. 9
–
Azione e reazione fra una
barretta magnetica e una biglia di
ferro.
fig. 10
–
Il cavallo che tira la pietra.
azione
C
A
F
CA
reazione
azione
C
A
B
F
CA
F
BA
F
AB
F
AC
reazione
L’azione del cavallo sulla pietra e la reazione della pietra sul
cavallo sono due forze di uguale intensità, uguale direzione e versi
opposti.
In direzione orizzontale, il cavallo esercita una forza
F
→
AB
sul suolo
e una forza
F
→
AC
sulla pietra. Il suolo e la pietra reagiscono sul
cavallo con le forze
F
→
BA
ed
F
→
CA
.
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La prima e la terza
legge di Newton
The first and the
third Law of motion
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