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Fenomeni meccanici e loro interpretazione
Ma il primo dei due movimenti può essere pensato solo se si ammette che
una velocità impressa a un corpo non possa essere modificata che dall’azione
di una forza che abbia almeno un componente nella direzione della velocità.
Sulla base di questo ragionamento si può stabilire che:
• l’enunciato del principio di composizione dei movimenti è sostenuto da
un’intuizione della correlazione fra forza e movimento e, quindi, che tale
principio non è frutto di un’analisi puramente cinematica del moto.
• un corpo si muove di moto uniforme solo se su di esso non agiscono forze.
L’enunciato del principio di composizione dei movimenti contiene quindi
implicitamente il primo principio della dinamica (o
principio di inerzia
)
secondo il quale un corpo persevera nel suo stato di quiete o di moto rettili-
neo uniforme fino a quando non intervenga una qualche forza a modificare
tale stato.
In effetti, una prima
intuizione
del principio di inerzia è da attribuirsi a Le-
onardo da Vinci, ma fu Galilei il primo a fornirne un enuciato inequivoca-
bile (anche se limitato ai fenomeni terrestri) e, soprattutto, a utilizzarlo in
un contesto teorico organico. Newton riconobbe esplicitamente a Galilei
questo merito e quindi, ancora oggi, tale principio viene ricordato anche
con la denominazione di
principio di Galilei
.
Nei prossimi due paragrafi approfondiremo il ruolo di questo principio in
relazione anche alle modalità di applicazione della seconda legge della
dinamica.
8. Sistemi di riferimento inerziali
Si definisce
sistema inerziale
un sistema per il quale vale il principio di
inerzia (ovvero il primo principio della dinamica).
Secondo la visione newtoniana del cosmo, il sistema inerziale per eccellenza
è quello che corrisponde all’idea di Newton di uno spazio assoluto e immobile
entro cui si muovono tutti i corpi celesti e la Terra (si veda
Un’idea in più
che
segue); ma anche ogni altro sistema, che si trovi in moto rettilineo uniforme
rispetto ad esso, potrà considerarsi “inerziale” in quanto l’osservatore solidale
ad esso riterrà che i corpi si muovano obbedendo al principio di inerzia.
Per giustificare questa affermazione consideriamo il caso particolare di un
sistema S
2
che si muove di moto rettilineo uniforme con velocità
u
in modo
che il suo asse
x
2
coincida con l’asse
x
1
del sistema di riferimento solidale
allo spazio assoluto newtoniano e valutiamo come l’osservatore O
2
, solidale
ad S
2
, descrive lo stato di moto di un corpo C non soggetto ad alcuna for-
za. In base al principio di inerzia, e considerando solo moti di C equiversi
all’asse
x
1
, il corpo C rispetto al sistema S
1
può trovarsi in uno dei quattro
seguenti stati:
a.
in quiete;
b.
in moto, nella direzione e nel verso dell’asse
x
1
, con velocità
v
1
=
u
;
c.
in moto, nella direzione e nel verso dell’asse
x
1
, con velocità
w
>
u
.
d.
in moto, nella direzione dell’asse
x
1
, con velocità
z
di verso opposto a
quello dell’asse
x
1
.
Principio di inerzia
Defini-
sce le condizioni che consen-
tono il realizzarsi dello stato di
quiete o di moto rettilineo uni-
forme di un corpo; il suo enun-
ciato riferito a fenomeni terre-
stri è opera di Galilei.
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