1 Che cos’è una forza

Quale azione esercita una forza? 
Che cosa indica un vettore? 
Che cos’è il newton? 

Quando osserviamo qualcosa che si muove attorno a noi, che si ferma, che cambia direzione, è in genere evidente l’intervento di una o più forze, come quella del vento che spinge una barca a vela, o la forza muscolare che usiamo per camminare e correre, o quella con cui spingiamo un carrello tra le corsie di un supermercato. Spesso succede anche di notare che una forza applicata a un oggetto può fargli cambiare forma, per esempio se ci sediamo su un cuscino, se stringiamo una spugna, spremiamo un’arancia, o saltiamo su un trampolino.
Si definisce quindi forza ogni causa che modifica lo stato di moto o di quiete di un corpo, oppure che lo deforma.

INTENSITÀ, DIREZIONE E VERSO

Le forze non si possono osservare direttamente, ma si vedono i risultati della loro azione. L’effetto di una forza però non dipende solo dalla quantità di forza applicata: una stessa quantità infatti può spingere un corpo in una direzione piuttosto che in un’altra, oppure fargli prendere velocità o rallentarlo.
Per descrivere una forza, quindi, non basta indicarne la misura con un numero, come avviene invece per esempio con la massa o la temperatura, o con molte altre grandezze fisiche, ma occorre anche chiarire in che modo essa agisce. Per questa ragione, per rappresentare una forza si utilizza un vettore (1), ossia un segmento orientato nello spazio, cioè con una punta di freccia a un’estremità, che è in grado di esprimere tutte le informazioni necessarie per descriverla.

Un vettore, infatti, indica:

• il punto di applicazione, che segnala da dove agisce la forza;
• l’intensità, espressa dalla lunghezza del segmento, che ci dice quanto è grande la forza rispetto a un’unità di misura;
• la direzione, cioè la retta lungo la quale la forza agisce;
• il verso, dato dalla punta della freccia, che indica il senso dell’azione della forza (verso l’alto o verso il basso, verso sinistra o verso destra).

(1) Vettore 

L’UNITÀ DI MISURA DELLA FORZA

L’unità di misura della forza nel Sistema Internazionale è il newton, dal nome dello scienziato inglese Isaac Newton.
Un newton (N) corrisponde alla forza che, applicata a un corpo della massa di 1 kg, gli imprime un’accelerazione pari a 1 m/s².
Per misurare la forza si utilizza il dinamometro (2), uno strumento dotato di una molla fissata a uno dei suoi estremi e di una scala tarata; applicando la forza che si vuole misurare alla molla, questa subisce una deformazione direttamente proporzionale all’intensità della forza: la scala tarata misura la deformazione della molla e quindi anche l’intensità della forza.

Forse ricorderai che abbiamo già incontrato il dinamometro e il newton parlando del peso della materia (il quale, però, viene espresso più frequentemente in chilogrammo-peso, Kgp). Anche il peso, infatti, è una forza. Per la precisione si tratta della forza che attira un corpo verso la Terra: per questo il termine corretto per indicarlo è forza-peso. Il vettore della forza-peso (P) di un corpo è sempre rivolto verso il centro della Terra e la sua intensità è in relazione alla sua massa.

Sulla Terra l’accelerazione di gravità è costante, quindi il peso di un corpo si identifica con la sua massa: ecco perché sul nostro Pianeta peso e massa coincidono.