CAP.1 SISTEMI di riferimento INERZIALI e non INERZIALI
i principi della dinamica RIPASSO e RICHIAMI:
“Nello studio della fisica, il principio d’inerzia e il concetto di forza sono stati, storicamente, due degli scogli più duri per gli studenti[…]. Non è sorprendente che il problema didattico in questo campo sia così difficile da risolvere, se si tiene conto di quanto tempo fu necessario all ’inizio alla mente umana per chiarire questi aspetti dei fenomeni naturali. Coloro che affrontano tale studio per la prima volta devono sempre esaminare di nuovo almeno alcuni degli ostacoli e delle difficoltà originali.” [Arons, 1992]
1° PRINCIPIO o principio di inerzia:
"Un corpo rimane nel suo stato di quiete o di moto rettilineo uniforme, finché non interviene una causa esterna a variare il suo stato"
principio di relatività Galileiano: "le leggi della meccanica sono le stesse in tutti i sistemi di riferimento inerziali"
oppure: "non è possibile distinguere con esperimenti meccanici due sistemi inerziali in M.R.U. l'uno rispetto all'altro"
2° PRINCIPIO o principio fondamentale della dinamica:
In un sistema inerziale, una Forza che agisce su un corpo di massa m ne provoca una accelerazione a tale che:
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3° PRINCIPIO o principio di azione e reazione:
"quando due corpi interagiscono la forza che il primo esercita sul secondo ha stesso modulo, stessa direzione e verso opposto a quella che il secondo corpo esercita sul primo"
osservazione 1: non esistono forze singole, ma coppie di forze
osservazione 2: è arbitrario stabilire quale sia la azione e quale la reazione
osservazione 3: l'azione e la reazione sono forze che agiscono su corpi diversi
“Un mobile animato simultaneamente da più moti
assume in ogni istante la posizione che avrebbe se i moti invece che simultanei fossero successivi
ciascuno per lo stesso intervallo di tempo”
ovvero: "i moti lungo l'asse x e lungo l'asse y sono indipendenti e la loro composizione fornisce il moto bidimensionale complessivo"
PRINCIPIO di COMPOSIZIONE dei MOTI
"Lo spostamento totale è la somma vettoriale degli spostamenti che avvengono indipendentemente in ognuna delle dimensioni. la velocità totale è la somma vettoriale delle velocità e così anche l'accelerazione"
"si chiama FORZA APPARENTE, una forza che non è prodotta da una interazione fisica, ma che si osserva in un sistema di riferimento NON inerziale a causa della accelerazione del sistema stesso" (pag.129)
si potrebbe dire che le forze apparenti sono forze che "APPAIONO" solo se mi trovo in un sistema di riferimento NON inerziale
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di seguito consideriamo le seguenti FORZE APPARENTI:
«È opinione comune che la terra stia ferma; ma Filolao Pitagorico dice che gira intorno al fuoco secondo un circolo obliquo, così come il sole e la luna. Eraclide Pontico ed Ecfanto Pitagorico fanno muovere la terra, non però di moto traslatorio, ma rotatorio, infilata in un asse a guida di ruota e girante intorno al proprio centro da occidente a oriente» PLUTARCO, De placitis philosophorum, III, cap. 1,3 (I sec.D.C.)
un trasformazione è detta quasi-statica quando avviene attraverso una successione di stati di equilibrio solo per quantità infinitesime
(una trasformazione quasi-statica è rappresentata da una curva continua nel diagramma p-V)