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Lez ione 3
L’inerzia della materia
lontano dalla Terra, i carrelli perdono il proprio peso, ma non perdono i loro
atomi.
Se, tanto per intenderci, definiamo seppure impropriamente “quantità
di materia” il numero di atomi che formano un corpo, possiamo dire che
l’insieme di due carrelli ha una quantità di materia doppia di quella che
compete a un solo carrello, in qualunque punto dell’Universo (
figura 11
).
Possiamo allora riassumere il risultato dell’esperimento nel modo seguente:
per variare la velocità di un corpo è necessario l’intervento di una
forza
. A tale azione esterna, però, ogni corpo oppone una resistenza, definita
inerzia
, che dipende dalla quantità di materia di cui è formato.
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La massa inerziale
L’inerzia è una proprietà intrinseca della materia. Ma come è possibile
quantificare l’inerzia dei diversi oggetti? In altre parole, come è possibile
stabilire in quale misura un oggetto si oppone a ogni azione che tenda a
modificare la sua velocità? Ecco come risponde la fisica:
Si può allora affermare che, se applicando la stessa forza a due corpi diversi
questi acquistano la medesima accelerazione, significa che i due corpi hanno
la stessa massa inerziale; se, invece, acquistano accelerazioni diverse, hanno
massa inerziale diversa. Precisamente, poiché due carrelli hanno massa
doppia di quella di un solo carrello, si può concludere che, a parità di forza
applicata,
l’accelerazione prodotta è inversamente proporzionale alla
massa
inerziale del corpo
.
4
come misurare la massa inerziale
Una grandezza può assurgere al ruolo di
grandezza fisica
soltanto dopo che
sono state definite le operazioni mediante le quali è possibile misurarla.
Applichiamo lo stesso criterio alla massa inerziale.
A due corpi, aventi masse inerziali
m
i
0
e
m
i
viene applicata la stessa forza, di
intensità
F.
Se le accelerazioni acquistate sono rispettivamente
a
0
e
a
, si ha che:
m
m
a
a
i
i
0
0
=
e anche
m
a
a
m
i
i
=
0
0
Se la massa del primo corpo viene assunta come unità di misura, cioè se fosse
m
i
0
=
u
, la misura delle due accelerazioni consentirebbe di ottenere la misura
della massa inerziale
m
i
(
figura 12
)
La massa inErziaLE
per quantificare l’inerzia dei corpi materiali la fisica introduce la grandezza
scalare che viene definita
massa inerziale
(
m
i
).
figura 11
L’insieme di due
carrelli uguali ha una quantità
di materia doppia di quella
di ciascuno di essi.
a
0
a
F
F
m
i
0
m
i
figura 12
Come misurare la massa inerziale di un oggetto.
Rispondi tu
1.
Prova a spiegare,
usando il termine
“inerzia”, perché
diventa sempre più
difficile spingere il
carrello della spesa
man mano che questo
viene riempito.
2.
L’inerzia di un corpo
materiale cambia se
misurata sulla Terra o
sulla Luna? Perché?
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