Le leggi di Newton del moto (II parte)

Aldrin_sulla_Luna

Continua qui la descrizione delle leggi del moto di Newton. Dopo aver parlato della prima legge, oggi ci soffermiamo sulla seconda.

Seconda legge di Newton: «Le variazioni di moto dipendono dall’intensità della forza»

Avete mai provato a spingere un’automobile da soli? All’inizio per farla muovere bisogna spingere molto forte. Questo perché l’automobile sta accumulando velocità, o in altre parole, sta accelerando, per cui occorre molta forza. Una volta che l’automobile ha raggiunto la velocità desiderata non c’è più bisogno di spingerla così forte per continuare a farla muovere. Infatti, una volta che l’automobile sta andando abbastanza veloce, l’unica forza necessaria è quella per vincere la resistenza dell’aria e l’attrito delle ruote.
Se qualcun altro vi aiuta, l’automobile riceverà il doppio della forza – e accumulerà velocità due volte più in fretta. D’altra parte, se state spingendo due automobili, queste avranno bisogno del doppio per accelerare.
Questa legge è espressa da una formula che probabilmente è la più importante della fisica classica.

Forza = Massa x Accelerazione
In breve:

F = Ma

Naturalmente, è un po’ scorretto scrivere qualcosa del tipo «forza uguale massa per accelerazione» senza spiegare che cosa vuol dire. Vediamolo.

Accelerazione

Galileo diceva che accelerazione significa «quanto in fretta sta cambiando la vostra velocità». Immaginate di partire viaggiando ad un metro al secondo, poi un secondo dopo state andando a due metri al secondo e, dopo un altro secondo, state andando a tre metri al secondo… La vostra velocità aumenta di un metro al secondo per ogni secondo che passa. Si può anche scrivere 1 m/s^2.

Massa

La massa si misura in chilogrammi. Dipende dal volume di un oggetto e dalla sua densità, o in parole povere, da quanto è grande e solido l’oggetto.
Immaginate di avere un mattone e una spugna delle stesse dimensioni. Il mattone avrà una massa molto superiore perché è più denso. Naturalmente, se la spugna fosse 1000 volte più grande del mattone allora sarebbe più pesante, perché ce ne sarebbe molta di più.
La cosa importante della massa è che essa non corrisponde al peso. Potete controllarlo voi stessi con una bilancia pesapersone e un razzo spaziale. Ecco che cosa dovete fare:

1. Prendete la bilancia pesapersone, saliteci sopra e vedete qual è il vostro peso: diciamo 50 chilogrammi.
2. Prendete la vostra bilancia pesapersone, salite sul razzo e volate sulla Luna.
3. Quando siete atterrati sulla Luna salite di nuovo sulla bilancia. Scoprirete di pesare circa 8 chilogrammi.
4. Ripartite verso casa con il razzo, ma mentre siete nello spazio cercate di salire sulla bilancia. Sarà un po’ difficile perché state galleggiando e, naturalmente, il vostro peso sarà zero.

Che cosa è successo? Come mai il vostro peso è diminuito?
Continua…
Sabrina

~ di Sabrina su 8 ottobre 2009.

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