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Grandezza fisica definibile, dal punto di vista della dinamica,
come l' agente in grado di modificare lo stato di quiete o di moto di un corpo.
Ci troviamo di fronte ad una forza ogni volta che spingiamo o tiriamo un oggetto.
Diciamo inoltre che un oggetto cade a causa della forza di gravità. Ma cos'
è in pratica una forza? Concettualmente la forza è una grandezza vettoriale,
ha quindi una sua direzione, un verso e un modulo. Non sempre però una forza
genera moto, per esempio possiamo spingere un scrivania pesante, senza che essa
si muova. Qual è quindi l'esatta relazione tra forza e moto? Aristotele credeva
che servisse una forza per mantenere in moto un oggetto lungo un piano orizzontale.
2000 anni dopo Galileo mise in discussione il punto di vista aristotelico affermando
che per un oggetto era altrettanto naturale essere in moto orizzontale con velocità
costante quanto essere fermo. Su queste fondamenta Newton edifico la sua grande
teoria del moto, riassunta nelle sue "tre leggi del moto". La prima legge del
moto di Newton è in infatti molto vicina alle conclusioni di Galileo. Essa stabilisce
che:
Ogni corpo rimane nel suo stato di quiete o di moto rettilineo uniforme
a meno che agisca su esso una forza risultante diversa da zero.
La
tendenza di un corpo a mantenere il suo stato di quiete o di moto rettilineo
uniforme è chiamata inerzia. Per questo la prima legge di Newton è spesso chiamata
legge di inerzia. Dalla seconda legge della dinamica:
possiamo ottenere una più precisa definizione di forza, in termini di azione capace di accelerare un oggetto. L' unità di misura SI della forza è chiamata Newton (N), 1 N = 1 kg·1 m/s2. Un particolare forza è la forza di gravità (dovuta alla gravitazione universale), dove l' accelerazione è quella di gravità g (scoperta da Galileo nello studio su gli oggetti in caduta).
Si noti che per la terza legge della dinamica, se un oggetto fermo appoggia per esempio su un piano, la forza di gravità Fg agente sull' oggetto (rivolta verso il basso), deve essere bilanciata da una forza rivolta verso l' alto, esercitata dal piano d' appoggio.
Questa forza è chiamata forza normale (normale significa perpendicolare), ed indicata con Fn. Se il corpo è fermo la forza risultate agente sull' oggetto (in questo caso Fn-Fg) è zero. Ricordando che la forza è una grandezza vettoriale, è facile intuire che le forza risultante è il vettore somma di tutte le forze agenti sull' oggetto. Diventa quindi molto importate quando si risolvono problemi che coinvolgono le leggi di Newton, disegnare un diagramma che mostri tutte le forze che agiscono su ciascun oggetto. Tale diagramma è chiamato diagramma di corpo libero.
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