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SEZIONE 3
IL MOVIMENTO E LE FORZE
L’inerzia nei movimenti rotatori
Finora abbiamo esaminato l’inerzia di corpi in quiete o in moto retti-
lineo, ma questa proprietà si manifesta anche nei corpi che compiono
moti rotatori
.
Per esempio, facciamo girare intorno al suo asse una ruota di bicicletta,
come quando si controlla la “centratura” della ruota
[
10
]
.
Per fermare la ruota, dovremmo esercitare una certa forza. Tale forza,
però, sarebbe ben superiore se volessimo arrestare la rotazione di una
ruota di motocicletta dello stesso raggio, che ha una massa maggiore
di quella della ruota di bicicletta.
Ciò significa che
l’inerzia alla rotazione dipende dalla massa
del corpo che ruota.
Proviamo a legare un piccolo oggetto a una corda e mettiamolo in
rotazione
[
11a
]
. Ripetiamo poi l’esperienza, aumentando la lunghezza
della corda
[
11b
]
.
Le misure sperimentali dimostrano che tra lo sforzo esercitato e il raggio
del moto rotatorio esiste una relazione di proporzionalità quadratica:
se il raggio raddoppia, lo sforzo diventa quattro volte
maggiore ecc.
In definitiva, l’
inerzia alla rotazione
è proporzionale:
•
alla
massa
dell’oggetto;
•
al
quadrato della distanza
dell’oggetto dal centro di ro-
tazione.
4
12
L’inerzia al moto:
a
è la tendenza dei corpi a rimanere fermi.
b
è la tendenza dei corpi a procedere con moto
rettilineo uniforme.
c
è la tendenza dei corpi a fermarsi.
d
è la tendenza di un corpo a mantenere il suo stato
di quiete o di moto rettilineo uniforme.
13
Vero o falso?
a.
Un corpo in movimento, su cui agisce
una forza nulla, subisce un’accelerazione
proporzionale al valore della sua massa.
V
F
b.
I corpi che hanno una massa pari a zero
possono acquisire accelerazioni infinite.
V
F
c.
L’accelerazione di un corpo è nulla se,
e solo se, la risultante delle forze applicate
al corpo è nulla.
V
F
14
Il moto di un pallone, dopo che è stato colpito
con un calcio, è:
a
decelerato, a causa degli attriti.
b
accelerato, finché dura l’azione della forza.
c
uniforme.
d
diverso dai precedenti.
15
Vero o falso?
a.
Dopo che è stata lanciata, una palla
rallenta fino a fermarsi, poiché non è più
sottoposta a forze.
V
F
b.
Se due gruppi di ragazzi, che giocano al
“tiro alla fune”, si muovono con moto
uniforme verso destra, significa che il
gruppo di destra esercita la forza maggiore.
V
F
c.
Se un corpo è soggetto a una forza uguale
a zero, significa che su quel corpo non
agiscono forze.
V
F
16
Quando siamo su un veicolo che frena brusca-
mente, ci sentiamo sbalzati in avanti perché:
a
agisce una forza che ci tira in avanti.
b
la forza di attrito ci spinge in avanti.
c
l’inerzia al moto fa tendere il nostro corpo a proseguire
con la velocità che aveva nell’istante precedente.
d
la velocità è troppo alta.
STOP
&
GO
Quando lo spago è più lungo è più
faticoso fare girare l’oggetto.
11a
11b
La ruota
continua a girare
a lungo per
effetto dell’inerzia.
10
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