I PRINCIPI DELLA DINAMICA

Possiamo tranquillamente affermare che nell’Universo “tutto si muove” e la Dinamica è appunto quella branca della Fisica che studia il movimento. Bisogna subito chiarire, però, che non ha senso affermare che un oggetto si muova o sia fermo, se non si dice rispetto a che cosa.
Se per esempio io sto seduto nello scompartimento di un treno che viaggia a 100 kilometri all’ora, dobbiamo doverosamente notare che sto fermo, se prendo il treno come sistema di riferimento, ma che mi muovo a 100 kilometri all’ora, se prendo il suolo come sistema di riferimento.
Ancora, se mi alzo e comincio a camminare lungo il treno alla velocità di un kilometro all’ora, potrò affermare che questa è la mia velocità rispetto al treno, ma che, rispetto al suolo, mi sto muovendo a 101 kilometri all’ora.
Se poi prendo come riferimento il centro della Terra, la mia velocità sarà di 101 kilometri all’ora più 1200 kilometri all’ora circa (velocità di rotazione del pianeta Terra attorno al proprio asse alle nostre latitudini), cioè 1301 kilometri all’ora.
Potremmo continuare all’infinito, scegliendo come sistema di riferimento il centro del Sole, il centro della nostra Galassia etc, etc…
In base a queste considerazioni, prima di enunciare qualsiasi legge fisica, dobbiamo subito scegliere un sistema di riferimento.
Supponiamo che abbia un oggetto tra le dita. Se apro le dita, l’oggetto “cade”. Se ci si ferma a meditare su questo fenomeno, dobbiamo ammettere che è piuttosto “misterioso”: perchè mai l’oggetto dovrebbe cadere? Se però me ne vado nello spazio vuoto tra due Galassie e apro le dita, osservo che l’oggetto resta immobile nello spazio!
La spiegazione sta nel fatto che io mi trovo sul pianeta Terra che, come tutti i corpi celesti, esercita una forza di attrazione su tutti gli oggetti, forza che abbiamo chiamato “forza di gravità”.
Dopo queste considerazioni, possiamo enunciare una delle leggi più importanti scoperte nella storia dell’Umanità: il primo principio della Dinamica:
” UN CORPO PERSEVERA NEL SUO STATO DI MOTO O DI QUIETE, SE NON INTERVENGONO CAUSE CHE ALTERINO QUESO STATO”. Cioè, se non intervegono forze, se un corpo è fermo, resterà fermo per sempre e se si muove, si muoverà per sempre.
Questo principio fu enunciato per la prima volta nel 1632 da Galileo Galilei.
Torniamo nello spazio vuoto. Ho un oggetto fra le dita. Apro le dita. L’oggetto resta immobile nello spazio. Adesso gli do un colpetto con un dito toccando l’oggetto solo per un istante: l’oggetto comincerà a muoversi e si muoverà di moto rettilineo uniforme per tutta l’eternità, a meno che non intervenga una causa esterna a turbare questo moto. Se dopo qualche millennio l’oggetto passerà vicino ad una stella, allora il suo moto sarà turbato dalla forza di gravità di quella stella e l’oggetto potrebbe mettersi in orbita attorno alla stella oppure potrebbe cadere su di essa, a seconda della distanza con cui è passato vicino all’astro.
Tutte queste considerazioni sono conseguenze del primo principio della Dinamica.
Possiamo adesso introdurre il secondo principio:
“SE SU DI UN CORPO AGISCE UNA FORZA, ESSO SUBISCE UNA ACCELERAZIONE DIRETTAMENTE PROPORZIONALE ALL’INTENSITA’ DELLA FORZA ED INVERSAMENTE PROPORZIONALE ALLA MASSA DEL CORPO. QUESTA ACCELERAZIONE AVRA’ LA DIREZIONE ED IL VERSO DELLA FORZA”.
Questo principio fu enunciato per la prima volta da Isaac Newton nel 1637.
Torniamo sul pianeta Terra. Ho sempre il solito oggetto fra le dita. Apro le dita: sull’oggetto agirà costantemente la forza di gravità, per cui l’oggetto subirà una accelerazione. L’accelerazione non è altro che una variazione della velocità. Sul nostro pianeta, l’oggetto, che inizialmente aveva velocità uguale a zero, subisce un aumento di velocità di 9,81 metri al secondo per ogni secondo che trascorre fino a che non raggiunge il suolo. Inoltre il suo moto sarà diretto verso il centro della Terra, in quanto tale è la direzione dell forza che ha causato il suo moto.
Se indichiamo con F la forza applicata al corpo e con M la sua massa, l’accelerazione del corpo sarà data da F/M.
Concludiamo questa breve nota enunciando il terzo principio della dinamica:
“AD OGNI AZIONE CORRISPONDE UNA REAZIONE UGUALE E CONTRARIA”.
Anche questo principio è dovuto ad Isaac Newton.
Se sparo un colpo di fucile, la forza del gas prodotto dalla combustione della polvere da sparo spinge in fuori il proiettile (azione). Per il terzo pricipio, il fucile rincula all’indietro (reazione).
Questo terzo principio, applicato ai missili, ha permesso il nostro primo affacciarsi ai viaggi nello spazio.
Forse fra qualche migliaio di anni, i nostri posteri (se l’Umanità ci sarà ancora) sorrideranno di questo nostro metodo di viaggiare nello spazio, ma, per ora, questo sappiamo fare….

Informazioni su giuseppemerlino

Ingegnere Chimico
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