I.T.C. e per Geometri Enrico Mattei Docente: Loi Annalisa a.sc. 2008-’09

1. I.T.C. e per Geometri Enrico Mattei Docente: Loi Annalisa a.sc. 2008-’09 dd

2. Le forze Una forza non è una caratteristica dei corpi ma un’interazione fra i corpi

3. Il mare in tempesta Il vento Basta pensare ai più comuni fenomeni naturali

4. Noi non vediamo le forze…..

5. …..ma vediamo i loro effetti

6. La forza del vento è i grado di far girare sia le pale di un mulino a vento che quelle di un generatore eolico

7. forza dell’acqua è in grado di far girare sia la ruota di un mulino ad acqua che la turbina di una centrale maremotrice

8. Annapolis Royal Nova Scotia Canada

9. Ma che cosa si intende con il termine forza?  Si definisce forza la causa che è in grado sia di originare che di far variare lo stato di quiete o di moto dei corpi. Le forze sono grandezze vettoriali, pertanto caratterizzate da modulo, direzione e verso

10. MOVIMENTO se il corpo è libero di muoversi. (eventualmente anche di deformarsi) EFFETTO DINAMICO Una forza è la causa di:   • DEFORMAZIONE • Se il corpo non è libero di muoversi, cioè possiede dei vincoli • EFFETTO STATICO

11. Effetto statico

12. Effetto dinamico Aereo in fase di decollo

13. Modalitàd’azione delle forze Si manifesta attraverso il contatto fisico tra i corpi • Azione per contatto

14. Modalitàd’azione delle forze • Azione a distanza Si manifesta senza che vi sia un contatto tra i corpi • Forza magnetica Forza elettrica forza gravitazionale

15. Altre grandezze fisiche vettoriali sono: velocità accelerazione Le forze sono grandezze vettoriali, pertanto caratterizzate da modulo, direzione e verso  Per definire una forza non è sufficiente un numero (modulo) ma occorre anche specificare altri parametri:

17. Massa • Temperatura Volume • Pressione Lunghezza • Ecc. Area Grandezze fisiche scalariSono caratterizzate cioè solamente dal modulo accompagnato dall’unità di misura, sono:

18. Nel sistema SI l'unità di misura della forza è il Newton (N); la forza di 1N è la forza che applicata ad una massa di 1 Kg, le conferisce l'accelerazione di 1 m/s2

22. Una forza particolare….….la forza peso Un’applicazione della 2^ legge della dinamica

23. Il peso è la forza di gravità con cui un pianeta attrae un corpo Ad esempio come un paracadutista in caduta libera viene attratto dal Pianeta Terra

24. Quanto pesa un uomo di massa 70 Kg sul Pianeta Terra? P  mg 70Kg  9,8m/s2 686 N 70 Kgp

25. ….e su Marte? P  mg70Kg  3,72m/s2260,04 N 26,57 Kgp

26. ….e sulla Luna? P  mg70Kg  1,67m/s2116,9 N 11,93 Kgp

27. ….e su Saturno? P  mg70Kg  9,05 m/s2633,5 N 64,64 Kgp

28. ….e su Giove? P  mg70Kg  22,88 m/s21601,6 N 163,43 Kgp

29. ….e in assenza di gravità? P  mg70Kg  0 m/s20 N  0 Kgp

30. La massa è al contrario del peso una proprietà intrinseca e immutabile di un corpo • La massa è l’insieme di tutte le particelle che compongono un corpo, ma è anche il risultato del seguente rapporto: • m = P/g PROPRIETA’ DELLA MASSA • Invarianza • Additività

31. MASSA  CHILOGRAMMO  KgPESO  NEWTON  N ……...e diversi strumenti di misura MASSA E PESO SONO DUE GRANDEZZE FISICHE DIVERSE CON LE RISPETTIVE UNITA’ DI MISURA

32. Bilancia a bracci uguali dinamometro Il peso del corpo allunga molla tarata in unità di massa o peso, muovendo un indice su scala graduata

33. PESO  MASSA SONO DUE CONCETTI COMPLETAMENTE DIVERSI

34. IL DINAMOMETROMisurazione di una forza sfruttando l’effetto statico

35. Esiste una legge fisica che collega gli allungamenti di una molla con il valore dei pesi che producono i rispettivi allungamentiE’ la legge di:HOOKE

36. Rappresentazione grafica della legge di HOOKE F = Kl(proporzionalità diretta tra l’allungamento della molla e il peso attaccato alla molla)

37. Tutte le grandezze vettoriali, comprese le forze possono essere rappresentate sul piano da segmenti orientati detti VETTORI

38. ………..esempi di rappresentazioni di forze utilizzando i vettori

39. VETTORE 1 Direzione 2 Verso 3 Punto di applicazione 4 Modulo

40. Composizione delle forze

41. Sistema di forze in equilibrio F1 F2 Se un corpo soggetto ad un sistema di forze uguali per modulo e direzione ma opposte per verso si dice che il sistema di forze si dice che è in equilibrio. Se il corpo inizialmente era fermo, non cambia il suo stato di quiete.

42. Forze coincidenti discordiSi definiscono forze coincidenti discordi, due o più forze che agiscono lungo una stessa direzione e sono orientate in verso contrario; la risultante è una forza che ha la stessa direzione delle componenti, il verso delle forze maggiori ed intensità pari alla somma algebrica delle componenti La forza FR è la risultante delle forze F1 e F2 FR = F2 - F1

43. Forze concorrentiad angoloSi definiscono concorrenti, le forze che hanno lo stesso punto di applicazione e direzioni diverse; la risultante è la diagonale del parallelogramma che ha per lati le forze componenti. ....come si risolve?

44. Si applica la regola del parallelogramma

45. Calcolo delle componenti di una forzaEsercizio n. 12 pag. A76Considera un sistema di assi cartesiani x, . Una forza di intensità 40 N è applicata nel punto A (4;6) e forma un angolo di 30 con l’asse .Calcola le componenti

46. Iniziamo a disegnare gli assi cartesiani e a riportare la scala numerica

47. Tracciamo le coordinate del punto A (4;6)

48. Tracciamo il vettore che parte da A e descrive un angolo di 30 con l’asse y

49. Proiettiamo le due forze componenti la forza iniziale sulle due rette parallele agli assi cartesiani e ci ricaviamo il loro valore

50. Energia potenziale nel campo di una sfera carica positivamente