Vuoi studiare o devi ripassare le leggi della dinamica?
In questo articolo trovi una lezione sui principi della dinamica, anche detti leggi di Newton.
Le leggi della dinamica sono leggi fisiche fondamentali, perché sono alla base della Dinamica, parola che deriva dal greco dynamis ossia forza, che è quella branca della fisica meccanica che studia le forze e i loro effetti sui corpi.
Infatti, la dinamica newtoniana descrive il comportamento di un corpo in movimento e definisce i concetti di forza, equilibrio e movimento.
Inoltre, ricorda che Newton formulò le tre leggi della dinamica nel XVII secolo all’interno dell’opera Philosophiae Naturalis Principia Mathematica.
Continua a leggere. A seguire trovi gli enunciati delle tre leggi della dinamica, le formule e una videolezione sulle leggi di Newton, a cura del nostro tutor di fisica, pensata appositamente per gli studenti delle superiori e per i candidati ai test di ammissione alle facoltà ad accesso programmato, con la teoria e un problema risolto passaggio per passaggio.
Primo principio della dinamica
Il primo principio della dinamica è conosciuto anche come principio di inerzia o principio di Galileo.
L’enunciato del primo principio della dinamica è:
Un corpo in quiete rimane fermo se la somma delle forze che agiscono su di esso è nulla o nel caso in cui non agisca alcuna forza. Se il corpo è in movimento, continuerà a muoversi di moto rettilineo uniforme.
Da cui, cos’è l’inerzia? L’inerzia è la proprietà di un corpo di conservare il suo stato, che può essere di moto o di quiete, fino a quando su di esso non interviene una forza.
Nella realtà, avrai probabilmente osservato che un corpo che si sta muovendo lentamente infine si ferma. Questa osservazione non contraddice la prima legge di Newton, perché in un sistema di riferimento reale su quel corpo agisce la forza di attrito. Invece, la prima legge di Newton va applicata in uno spazio vuoto in cui tutte le forze sono in equilibrio.
Non ricordi cos’è il moto rettilineo uniforme? Leggi Moto rettilineo: leggi orarie, formule, esercizi.
Secondo principio della dinamica
Il secondo principio della dinamica è anche detto principio di proporzionalità o principio di conservazione.
L’enunciato del secondo principio della dinamica è:
La forza che agisce su un corpo è direttamente proporzionale alla massa del corpo e all’accelerazione, e ha stessa direzione e verso.
Quindi, l’accelerazione è proporzionale alla forza e inversamente proporzionale alla massa.
La formula del secondo principio della dinamica è:
F= m·a con F e a aventi stessa direzione e verso →.
La massa di cui parla Newton in questa seconda legge è detta massa inerziale perché è la misura della resistenza di un corpo accelerato.
Infatti, pensa se esercitassi una forza di uguale intensità prima su un corpo di piccola massa, come una mela, e poi su uno di massa maggiore, come una sedia. La mela volerà via. La sedia si sposterà di poco.
Dalla seconda legge di Newton deriva l’unità di misura della forza che nel Sistema Internazionale, SI, è il newton, N. 1N equivale alla forza che serve a imprimere un’accelerazione di 1m/s2 a un corpo che ha 1kg di massa.
Terzo principio della dinamica
Il terzo principio della dinamica è conosciuto anche, semplificando, come principio di azione e reazione.
L’enunciato del terzo principio della dinamica è:
Per ogni forza che un corpo A esercita su un altro corpo B, ne esiste un’altra uguale, in modulo e direzione, e contraria in verso, che B esercita su A.
La formula del terzo principio della dinamica è:
FAB = – FAB
Le due forze, che agiscono su corpi diversi, sono due grandezze vettoriali uguali e contrarie.
Ma se la forza con cui un energumeno spinge un ragazzino è la stessa che dal ragazzino torna sull’energumeno, perché il ragazzino vola via e l’energumeno no? Perché la forza, come abbiamo visto con il secondo principio, dipende anche dalla massa. Oggetti che subiscono la stessa forza ma hanno masse diverse subiranno diverse accelerazioni.
Quindi, cos’è la forza? La forza è una grandezza vettoriale che origina dall’interazione di due o più corpi ed è sempre associata a una variazione di velocità.
Inoltre, dalla terza legge della dinamica deriva il principio secondo il quale se un corpo si trovasse da solo nello spazio non sarebbe sottoposto ad alcuna forza.
Guarda la videolezione sulle tre leggi della dinamica con un problema risolto dal nostro tutor di fisica per imparare al meglio questo argomento di fisica presente spesso nei quiz dei test di ammissione a medicina, veterinaria e professioni sanitarie e molto richiesto alle scuole superiori.
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