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Principi di Dinamica: Moto Rettilineo e Circolare

La dinamica studia il movimento dei corpi e le forze che ne determinano le variazioni. Le leggi di Newton, fondamentali per comprendere il moto rettilineo, stabiliscono i principi di inerzia, la relazione tra forza, massa e accelerazione, e il concetto di azione e reazione. La forza di inerzia, pur non essendo una forza reale, rappresenta la resistenza di un corpo alla variazione del suo stato di moto.

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Differenza tra Dinamica e Statica

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Dinamica studia movimento e forze causali, Statica condizioni equilibrio corpi.

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Differenza tra Dinamica e Cinematica

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Dinamica analizza cause del moto, Cinematica descrive moto senza cause.

3

Definizione di velocità istantanea

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Velocità istantanea è derivata dello spostamento rispetto al tempo.

4

La ______ legge di Newton esprime la relazione tra forza, massa e accelerazione con la formula: F = m·a, dove F rappresenta la ______ esercitata.

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seconda forza

5

Secondo la ______ legge di Newton, nota come principio di ______ e reazione, ad ogni azione corrisponde una reazione di pari intensità ma in direzione contraria.

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terza azione

6

Le leggi di Newton sono fondamentali per comprendere il ______ dei corpi quando sono sottoposti all'effetto di ______.

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comportamento forze

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Forze attive

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Causano il movimento di un corpo, es. gravità, spinta.

8

Forze reattive

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Si oppongono al movimento, es. attrito, resistenza dell'aria.

9

Forza di inerzia

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Non è una forza reale, indica la resistenza di un corpo all'accelerazione.

10

Nel calcolo dell'accelerazione, solo le componenti delle forze ______ alla direzione del moto hanno effetto.

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parallele

11

La ______, che indica la quantità di materia di un corpo e si esprime in ______, agisce come una costante di proporzionalità nell'accelerazione.

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massa chilogrammi

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Principio di inerzia

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Corpi rigidi mantengono stato di moto o riposo se non agiscono forze esterne.

13

Forza di inerzia - natura

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Non è una forza reale, ma rappresenta la resistenza di un corpo al cambiamento di moto.

14

Per illustrare il movimento in linea retta, immaginiamo un oggetto influenzato da una forza ______ e da una forza di ______.

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propulsiva attrito

15

Se la forza propulsiva si interrompe e non agiscono forze di attrito, l'oggetto prosegue con un movimento ______ ______.

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rettilineo uniforme

16

Le equazioni della ______ permettono di calcolare la velocità e lo spostamento durante l'______.

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cinematica accelerazione

17

Le forze e la ______ dell'oggetto determinano il suo movimento in termini di ______ e ______.

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massa accelerazione decelerazione

Q&A

Ecco un elenco delle domande più frequenti su questo argomento

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Principi di Dinamica: Moto Rettilineo e Circolare

La Dinamica è la branca della fisica che studia il movimento dei corpi e le forze che ne sono la causa o che ne alterano le caratteristiche. Si distingue dalla statica, che esamina le condizioni di equilibrio dei corpi, e dalla cinematica, che descrive il moto senza analizzarne le cause. Il moto può essere rettilineo, quando il corpo si sposta lungo una linea retta con una velocità vettoriale espressa in metri al secondo (m/s), o circolare, quando il corpo si muove lungo una traiettoria circolare con una velocità angolare espressa in radianti al secondo (rad/s). In entrambi i casi, la velocità istantanea è la derivata dello spostamento rispetto al tempo.
Pista di atletica con atleti in azione, uno sprinta e un altro lancia il peso, circondati da coni arancioni e cielo azzurro.

Le Leggi di Newton e la Forza di Inerzia

Le leggi di Newton sono i pilastri della dinamica del moto rettilineo. La prima legge, nota come principio di inerzia, stabilisce che un corpo rimane in stato di quiete o di moto rettilineo uniforme a meno che non sia soggetto a forze esterne. La seconda legge quantifica la relazione tra forza, massa e accelerazione: F = m·a, dove F è la forza applicata, m la massa del corpo e a l'accelerazione risultante. La terza legge, o principio di azione e reazione, afferma che a ogni azione corrisponde una reazione di uguale intensità ma di direzione opposta. Queste leggi permettono di prevedere il comportamento dei corpi sotto l'azione di forze.

Analisi delle Forze e Tecniche Grafiche

Nell'analisi delle forze in dinamica, è cruciale considerare sia le forze che causano il movimento, dette attive, sia quelle che si oppongono al movimento, come l'attrito, dette reattive. La forza di inerzia non è una forza reale ma una quantità che rappresenta la tendenza di un corpo a resistere all'accelerazione. Per studiare le forze in gioco si può ricorrere a metodi grafici come il poligono delle forze, che permette di visualizzare la composizione e la scomposizione delle forze e di determinare graficamente le condizioni di equilibrio.

Applicazioni della Seconda Legge di Newton

La seconda legge di Newton è fondamentale per analizzare situazioni pratiche come il moto su un piano inclinato o il movimento di un corpo soggetto a forze non allineate con la direzione del moto. In questi casi, solo le componenti delle forze parallele alla direzione del moto influenzano l'accelerazione del corpo. La massa, che rappresenta la quantità di materia di un corpo e si misura in chilogrammi (kg), è una costante di proporzionalità che interviene nel calcolo dell'accelerazione prodotta da una forza.

La Forza di Inerzia nei Corpi Rigidi

La forza di inerzia è un concetto fondamentale nella dinamica dei corpi rigidi. Si manifesta come una resistenza al cambiamento dello stato di moto di un corpo, per esempio, si avverte come una spinta all'indietro quando un veicolo accelera. In assenza di forze esterne, un corpo rigido mantiene il suo stato di moto grazie al principio di inerzia. La forza di inerzia non è una forza vera e propria ma rappresenta la resistenza opposta dal corpo alla variazione del suo stato di moto.

Esempi di Calcolo nella Dinamica del Moto Rettilineo

Per esemplificare la dinamica del moto rettilineo, consideriamo un corpo soggetto a una forza propulsiva e a una forza di attrito. Durante l'accelerazione, la velocità e lo spostamento possono essere calcolati con le equazioni della cinematica. Se la forza propulsiva cessa e non ci sono forze di attrito, il corpo continua a muoversi di moto rettilineo uniforme. Se invece persiste una forza di attrito, il corpo subirà una decelerazione fino all'arresto. Questi esempi mostrano come le forze e la massa del corpo influenzino il moto in termini di accelerazione e decelerazione.