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Fenomeni meccanici e loro interpretazione
L’osservatore O
1
conferma questa previsione, in quanto può continuare ad
osservare il corpo C senza dover modificare la linea visuale che congiungeva
i suoi occhi con il corpo C quando il carrello era in quiete. Tuttavia sul video,
dove viene rappresentata la distanza fra il corpo C e il sensore in funzione del
tempo (
Figura 39
), inizia a formarsi una parabola sulla base della quale si può
stabilire che il corpo C si sta allontanando dal sensore con una legge oraria
del tipo
s
=
(
1/2)
a t
2
, corrispondente a un moto uniformemente accelerato.
Un sensore opera secondo leggi fisiche ma non “sa” la fisica e quindi non
ha nulla da recriminare su tale fatto; tuttavia, se al sensore si sostituisce
un secondo osservatore O
I
, seduto sul carrello e solidale ad esso, questi, os-
servando il moto uniformemente accelerato del corpo C verso sinistra, gli
attribuirà un’accelerazione
-
a
Se si indica con S
1
il sistema di riferimento solidale alle rotaie, con S
2
il siste-
ma di riferimento solidale al carrello, lo stato cinematico del corpo C situato
sul carrello, valutato da S
1
e da S
2
, può essere riassunto come indicato dagli
schemi della
Figura 40
e sintetizzato in parole nel modo seguente:
dal punto di vista dell’osservatore O
2
, solidale con S
2
, il corpo C è animato
da un moto uniformemente accelerato caratterizzato da accelerazione
-
a
.
Consideriamo ora quale implicazione ha tale conclusione sulla applicabilità
della seconda legge della dinamica nei due sistemi di riferimento S
1
e S
2
.
Secondo l’osservatore O
1
, solidale alle rotaie, il corpo C era fermo prima
che il carrello iniziasse ad accelerare e continua ad esserlo mentre il carrello
accelera verso destra. La sua accelerazione è costantemente nulla, coerente-
mente al fatto che su di esso non agisce alcuna forza.
Per l’osservatore O
2
, solidale al carrello, invece, il corpo appare dotato di
moto uniformemente accelerato in verso opposto a quello dell’asse
x
2
del
suo sistema di riferimento (il carrello) e, conseguentemente, o nega la va-
lidità del secondo principio della dinamica o suppone che sul corpo agisca
una forza
F
data dalla relazione
F
= -
m a
forza apparente su un corpo in un sistema dotato
di accelerazione
a
[39]
La descrizione del fenomeno che abbiamo proposto pone chi legge nella
posizione dell’osservatore O
1
e quindi nella posizione di chi ritiene
• che sul corpo C non agisca di fatto alcuna forza;
• che la forza individuata dall’osservatore O
I
come causa dell’accelerazione
del corpo sia apparente, in quanto l’accelerazione di C è un effetto del moto
relativo fra il corpo e il carrello, cioè è un effetto del moto relativo fra il corpo
e il sistema di riferimento rispetto al quale viene osservato il suo movimento.
spazio
tempo
Figura 39
Grafico spazio-tempo
visualizzato sul computer nella
situazione schematizzata in
Figura 38
.
Figura 40
a.
Il corpo C è in quiete
nel sistema S
1
;
b.
per l’osservatore
O
2
, solidale al sistema S
2
, che
è dotato di accelerazione
a
rispetto a S
1
, il corpo C è dotato di
accelerazione
-
a
.
O
1
O
2
S
1
S
2
v
1
= 0
a
C
punto di vista di O
1
a
1
= 0
x
2
x
1
O
1
O
2
S
1
S
2
– a
C
punto di vista di O
2
a
2
= – a
a
2
x
2
x
1
a.
b.
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