Si definisce FORZA ogni causa che modifica lo stato di moto o di quiete di un corpo, o che lo deforma. Le forze non sono osservabili direttamente, ma è possibile vedere i risultati della loro azione.
Per rappresentare una forza si utilizza un VETTORE, cioè un segmento orientato nello spazio, con una punta di freccia a un’estremità, che è in grado di esprimere tutte le informazioni necessarie per descriverla: il punto di applicazione, cioè il punto in cui la forza agisce, la sua intensità, la sua direzione e il suo
verso.
Le grandezze fisiche rappresentate da un numero accompagnato da un’unità di misura sono dette
grandezze scalari; quelle che, come la forza, sono rappresentate con un vettore vengono invece definite GRANDEZZE VETTORIALI.
L’unità di misura della forza nel SI è il newton (N). Un newton corrisponde alla forza che, applicata a un corpo della massa di 1 kg, gli imprime un’accelerazione pari a 1 m/s2. Lo strumento che misura la forza è il dinamometro.
Anche il peso è una forza, e per questo viene indicato come
FORZA-PESO: è la forza che attira un corpo verso la Terra.
LA COMPOSIZIONE DELLE FORZE
Quando su uno stesso corpo agiscono più forze nello stesso momento, l’effetto prodotto dipende da come tali forze agiscono e si compongono, cioè dalla FORZA
RISULTANTE (R) prodotta dalle forze componenti.
Il VETTORE DELLA FORZA RISULTANTE dipende dall’intensità, dalla direzione, dal verso e dal punto di applicazione delle forze componenti.
Per ottenere il vettore della forza risultante bisogna
sommare i vettori che rappresentano le forze componenti, considerando le diverse situazioni possibili: direzione e verso uguali, direzione uguale e verso opposto, oppure direzione diversa.
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LE FORZE E IL MOVIMENTO
Il modo in cui una forza modifica lo stato di quiete o di moto di un corpo è studiato dalla
DINAMICA, un ramo della fisica.
La dinamica si basa su TRE LEGGI FONDAMENTALI, note come principi della dinamica, o leggi di Newton.
Il PRIMO PRINCIPIO DELLA DINAMICA afferma che un corpo permane nel suo stato di quiete, o di moto rettilineo uniforme, fino a quando non interviene una forza a modificare tale stato. Poiché la tendenza dei corpi a restare in quiete o in moto è chiamata
inerzia, questo principio è chiamato anche principio d’inerzia.
Si definisce ATTRITO la forza dovuta alla frizione, cioè allo sfregamento, sia tra le superfici di contatto dei corpi sia tra loro e il fluido in cui si stanno muovendo. Le forze di attrito hanno sempre la stessa direzione del moto del corpo ma verso opposto, e perciò lo frenano.
Per il SECONDO PRINCIPIO DELLA DINAMICA, o legge
di azione delle forze, la massa di un corpo, la forza a esso applicata e l’accelerazione che subisce sono in relazione tra loro: una forza (F) applicata a un corpo gli imprime un’accelerazione (a) direttamente proporzionale all’intensità della forza e inversamente proporzionale alla massa del corpo (m).
Il TERZO PRINCIPIO DELLA DINAMICA, o principio di azione
e reazione, afferma che quando a un corpo viene applicata una forza, detta azione, esso esercita una forza di uguale intensità e direzione, ma di verso opposto, detta reazione: a ogni azione corrisponde una reazione uguale e contraria.
La pallina da golf è frenata dall'attrito esercitato dalla superficie del terreno.
