Corso·Lezione 13·Meccanica ed energia
Forze e leggi di Newton
Una forza è necessaria per mantenere un moto uniforme?
Obiettivi
- 01Leggere un diagramma delle forze
- 02Distinguere massa e peso
- 03Applicare F = ma
Le leggi di Newton collegano le forze al cambiamento del moto. La parola decisiva è risultante: è la somma vettoriale di tutte le forze, non una singola forza scelta dal disegno.
01
Prima legge: inerzia
Se la forza risultante è zero, un corpo mantiene il proprio stato di moto: resta fermo oppure continua in linea retta a velocità costante. Non è necessaria una forza netta per mantenere un moto uniforme; serve per cambiarlo.
Nella vita quotidiana l’attrito rallenta gli oggetti e può nascondere questa regola. Quando una forza motrice bilancia esattamente l’attrito, la risultante è zero e la velocità resta costante.
02
Seconda legge: risultante e accelerazione
La relazione ΣF = ma afferma che l’accelerazione ha la stessa direzione e lo stesso verso della risultante. A massa costante, più forza produce più accelerazione; a forza costante, una massa maggiore produce meno accelerazione.
Un diagramma delle forze deve contenere solo le forze che agiscono sul corpo scelto: peso, reazione, trazione, attrito e altre forze pertinenti. Stabilire un verso positivo rende chiari i segni.
03
Massa, peso e terza legge
La massa misura l’inerzia e si esprime in kg. Il peso è la forza gravitazionale P = mg e si esprime in newton. Le coppie azione-reazione della terza legge hanno uguale modulo e verso opposto, ma agiscono su corpi diversi: per questo non si annullano sullo stesso diagramma.
Conta la forza risultante
Se la somma vettoriale delle forze è zero, l’accelerazione è zero: l’oggetto può essere fermo oppure muoversi a velocità costante.
Formulario
- forza risultante (N)
- massa (kg)
- accelerazione (m/s²)
Esempio svolto
Forza risultante 18 N su massa 6 kg: accelerazione?
- 01
Imposta la relazione: a = F/m
- 02
a = 18 / 6
- 03
a = 3 m/s²
Risultato3 m/s²
Attività: equilibrio o accelerazione?
Trascina la punta delle due forze applicate al blocco. Quando la risultante (navy) si riduce a un punto, la forza netta è zero: il blocco è in equilibrio. Prova a farle diventare opposte.
- |F netta|
- 4,47 N
- stato
- accelera