LEGGI DELLA DINAMICA

Ricordiamo che la prima legge dice che:  "un corpo permane nel suo stato di quiete o di moto rettilineo uniforme se la risultante delle forze applicate è nulla.


Consideriamo un SISTEMA DI RIFERIMENTO INERZIALE .

Se ad un corpo si applica una forza risultante F non nulla , il corpo cambia il suo stato di moto ossia si muove cambiando velocità (modulo o direzione della velocità).

Questo significa che sicuramente deve accelerare visto che l'accelerazione è per definizione la variazione del vettore velocità nel tempo. 


II LEGGE: Se ad un corpo di massa m si applica una forza F, il corpo si muove di moto UNIFORMEMENTE ACCELERATO nella direzione della forza. Inoltre l'accelerazione è direttamente proporzionale alla forza applicata. 
La costante di proporzionalità è la MASSA INERZIALE e indicata con m. Possiamo esprimere la II legge con l'espressione:

Il moto è uniformemente accelerato con accelerazione diretta nella stessa direzione della risultante delle forze applicate.
La seconda legge si può anche esprimere in termini delle componenti cartesiane:

La massa esprime l'inerzia del corpo . Infatti a parità di forza accelera di più quello con minore massa: a=F/m

Attenzione : una forza perpendicolare alla direzione del moto o con una componente perpendicolare genera un'accelerazione centripeta responsabile della variazione della direzione del vettore velocità. Quindi anche il moto curvilineo è un MOTO ACCELERATO. 

F=ma

Quindi : F/a=costante=m 

In particolare se la risultante delle forze è nulla risulta a=F/m=0. Il moto è rettilineo uniforme o il corpo è fermo. (EQUILIBRIO)

Esempio più evidente è un corpo di massa m che sottoposto alla forza peso lo fa cadere con accelerazione g. F=ma diventa P=mg.

esempio: 

si applica la seconda legge sulla componente orizzontale:

F//=m a e quindi :

e poi si applica la legge del moto uniformemente accelerato:

v=at

[1,27m/s]

Segue una video lezione (Politecnico di Milano)

La massa inerziale è  una proprietà intrinseca dei corpi che esprime la loro INERZIA ossia la resistenza che in corpo oppone al cambiamento di stato.

Si indica con il termine di inerziale per distinguerla dalla massa GRAVITAZIONALE che è la proprietà dei corpi di attirare altri corpi.

Si dimostra sperimentalmente che la massa inerziale ha lo stesso valore della massa gravitazionale.
La TERZA LEGGE dice che se un corpo A agisce una forza F dovuta alla presenza di un corpo B ALLORA il corpo B risente di una forza -F uguale e contraria dovuta al corpo A.

Il classico esempio è quello di due calamite A e B. La forza che agisce su A è uguale e contraria alla forza che agisce su B. La seguente APP simula l'esperimento per la verifica della seconda legge:

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Il  seguente video realizzato dall'Eni riassume in modo schematico ed efficace le tre leggi della dinamica:

Segue il video sempre dell'Eni sul concetto di massa inerziale e massa gravitazionale:

Segue un video in italiano dell'esa, dimostra le tre leggi della dinamica con semplici esperienze eseguite anche in assenza di gravità. 

 ESEMPIO : Applicazione della seconda legge alla carrucola:

 applet : seconda legge alla carrucola