Appunti di Meccanica
2
La dinamica
studia
Il MOTO dei corpi
si occupa delle
CAUSE
che producono
ovvero LE FORZE
Es. la forza
di gravità è
la causa del
moto dei pianeti
si fonda su 3 principi
1° Principio o
Prinipio d'inerzia
2° Principio o
legge fondamentale
della Dinamica
3° Principio o
Principio di azione e reazione
3
LE FORZE
sono
Grandezze fisiche derivate,
vettoriali
si rappresentano
con
i vettori
si misurano in
Newton (N)
1 N = 1 kg · 1 m/s2
possono agire
a contatto a distanza
esempio
Forza d'attrito Forza elastica
esempio
gravità Forze elettro-magnetiche
hanno
Intensità
(lunghezza dell freccia) Direzione
(direzione lungo
cui agisce la forza)
Verso (verso
Lungo cui agisce
la forza)
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10
I PRINCIPI DELLA DINAMICA
PRINCIPIO D'INERZIA
Un corpo non soggetto
a forze si muove di moto
rettilineo uniforme o rimane
fermo
LEGGE FONDAMENTALE
DELLA DINAMICA
Se si applica una forza ad un
corpo questo accelera.
Questo significa che la sua velocità
varia nel tempo
In formule:
PRINCIPIO DI
AZIONE E REAZIONE
Ad ogni forza applicata
da un corpo ne corrisponde
un'altra uguale e contraria
F=m×a
forza
massa
accelerazione
11
Principio di inerzia
● Consideriamo una sferetta appoggiata su un piano molto
liscio (ad esempio di ghiaccio). Se le diamo una piccola
spinta essa rotolerà per un tratto abbastanza lungo ma
prima o poi si fermerà a causa dell'attrito con il piano. Se
potessimo eliminare totalmente l'attrito la pallina
continuerebbe a muoversi con velocità uniforme dopo la
spinta iniziale perché su di essa non agiscono forze.
v
12
Legge fondamentale della dinamica
● afferma che un corpo su cui agisce una forza subisce
un'accelerazione direttamente proporzionale
all'intensità della forza e inversamente proporzionale
alla massa del corpo.
F=m×a
Nella formula m è detta massa inerziale del corpo e rappresenta
la resistenza che il corpo oppone al movimento.(Più il corpo è
Pesante, più è difficile spostarlo)
13
14
Forza ed accelerazione sono
direttamente proporzionali
F = 50 N F = 100 N
m = 100 kg m = 100 kg
F (N) a (m/s2
)
0 0
50 0,5
100 1
a (m/s2)
F (N)
0,5 1
50
100
Se fissiamo un valore della massa, all'aumentare della forza aumenta anche l'accelerazione:
La reppresentazione sul piano cartesiano è una retta passante per l'origine degli assi
F=m⋅a
15
massa ed accelerazione sono
inversamente proporzionali
F = 100 N
F = 100 N
m = 100 kg
m = 200 kg
m(kg) a (m/s2
)
50 2
100 1
200 0,5
a (m/s2)
m (kg)
0,5 1
50
100
Se fissiamo un valore della forza, all'aumentare della massa dimiuisce l'accelerazione:
La reppresentazione sul piano cartesiano è una linea curva che si chiama
ramo di iperbole
2
200
16
Esempio: il terzo principio della dinamica è sfruttato per la propulsione dei missili:
I gas di scarico, emessi con forza all'indietro, spingono in avanti il missile.
17
Massa e Peso
18
Massa
➢
È la quantità di materia
presente in un corpo
➢
Grandezza fondamentale,
scalare
➢
Non varia in nessun posto
della Terra né dello spazio
➢
Lo strumento di misura
è la bilancia a bracci uguali
➢ L'unità di misura nel S.I.
è il kg
Si mette una massa campione in uno
dei due piatti della bilancia e nell'altro
L'ggetto di cui vogliamo misurare la
Massa. Se la bilancia è in equilibrio
Per confronto con la massa campione
otteniamo la massa dell'oggetto
19
Il peso (forza peso)
➢ È la forza con cui un corpo
viene attratto verso il centro
della Terra
➢ Grandezza derivata, vettoriale
➢ Si misura con il dinamometro
➢ Varia a seconda del punto
dello spazio in cui ci troviamo
e a seconda del punto della
Terra in cui siamo
➢ L'unità di misura nel S. I. è il Newton (N)
20
Coordinate terrestri
21
Il metodo di Eratostene per la
misura del meridiano terrestre
22
α: ̂AB=360° :C
C=
360°⋅ ̂AB
α =800 x 50 km=40000 km
( C rappresenta il meridiano terrestre)
23
Prove della sfericità della
Terra
24
25
All'orizzonte compare prima il
pennone della nave
26
All'aumentare della quota aumenta
l'orizzonte visibile
27
L'altezza della Stella Polare sull'orizzonte
cambia a seconda della latitudine
Qui accanto si vede una
cosa particolarmente
interessante; l'altezza
sull'orizzonte della stella
polare è pari alla
latitudine λ del luogo di
osservazione (punto P).
Usando questo criterio si
può, ad esempio,
viaggiare in mare
spostandosi su un
parallelo.
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I moti della Terra
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31
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33
34
35
36
Schiacciamento polare dovuto alla
forza centrifuga
Forza centrifuga F=MTERRA
V 2
RTERRA
Massima all'equatore, minima ai poli
Massa Terra
Raggio Terra
Veloocità di un punto
sulla superficie terrestre
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Fusi Orari
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Il moto di rivoluzione
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Meccanica

  • 1.
  • 2.
    2 La dinamica studia Il MOTOdei corpi si occupa delle CAUSE che producono ovvero LE FORZE Es. la forza di gravità è la causa del moto dei pianeti si fonda su 3 principi 1° Principio o Prinipio d'inerzia 2° Principio o legge fondamentale della Dinamica 3° Principio o Principio di azione e reazione
  • 3.
    3 LE FORZE sono Grandezze fisichederivate, vettoriali si rappresentano con i vettori si misurano in Newton (N) 1 N = 1 kg · 1 m/s2 possono agire a contatto a distanza esempio Forza d'attrito Forza elastica esempio gravità Forze elettro-magnetiche hanno Intensità (lunghezza dell freccia) Direzione (direzione lungo cui agisce la forza) Verso (verso Lungo cui agisce la forza)
  • 4.
  • 5.
  • 6.
  • 7.
  • 8.
  • 9.
  • 10.
    10 I PRINCIPI DELLADINAMICA PRINCIPIO D'INERZIA Un corpo non soggetto a forze si muove di moto rettilineo uniforme o rimane fermo LEGGE FONDAMENTALE DELLA DINAMICA Se si applica una forza ad un corpo questo accelera. Questo significa che la sua velocità varia nel tempo In formule: PRINCIPIO DI AZIONE E REAZIONE Ad ogni forza applicata da un corpo ne corrisponde un'altra uguale e contraria F=m×a forza massa accelerazione
  • 11.
    11 Principio di inerzia ●Consideriamo una sferetta appoggiata su un piano molto liscio (ad esempio di ghiaccio). Se le diamo una piccola spinta essa rotolerà per un tratto abbastanza lungo ma prima o poi si fermerà a causa dell'attrito con il piano. Se potessimo eliminare totalmente l'attrito la pallina continuerebbe a muoversi con velocità uniforme dopo la spinta iniziale perché su di essa non agiscono forze. v
  • 12.
    12 Legge fondamentale delladinamica ● afferma che un corpo su cui agisce una forza subisce un'accelerazione direttamente proporzionale all'intensità della forza e inversamente proporzionale alla massa del corpo. F=m×a Nella formula m è detta massa inerziale del corpo e rappresenta la resistenza che il corpo oppone al movimento.(Più il corpo è Pesante, più è difficile spostarlo)
  • 13.
  • 14.
    14 Forza ed accelerazionesono direttamente proporzionali F = 50 N F = 100 N m = 100 kg m = 100 kg F (N) a (m/s2 ) 0 0 50 0,5 100 1 a (m/s2) F (N) 0,5 1 50 100 Se fissiamo un valore della massa, all'aumentare della forza aumenta anche l'accelerazione: La reppresentazione sul piano cartesiano è una retta passante per l'origine degli assi F=m⋅a
  • 15.
    15 massa ed accelerazionesono inversamente proporzionali F = 100 N F = 100 N m = 100 kg m = 200 kg m(kg) a (m/s2 ) 50 2 100 1 200 0,5 a (m/s2) m (kg) 0,5 1 50 100 Se fissiamo un valore della forza, all'aumentare della massa dimiuisce l'accelerazione: La reppresentazione sul piano cartesiano è una linea curva che si chiama ramo di iperbole 2 200
  • 16.
    16 Esempio: il terzoprincipio della dinamica è sfruttato per la propulsione dei missili: I gas di scarico, emessi con forza all'indietro, spingono in avanti il missile.
  • 17.
  • 18.
    18 Massa ➢ È la quantitàdi materia presente in un corpo ➢ Grandezza fondamentale, scalare ➢ Non varia in nessun posto della Terra né dello spazio ➢ Lo strumento di misura è la bilancia a bracci uguali ➢ L'unità di misura nel S.I. è il kg Si mette una massa campione in uno dei due piatti della bilancia e nell'altro L'ggetto di cui vogliamo misurare la Massa. Se la bilancia è in equilibrio Per confronto con la massa campione otteniamo la massa dell'oggetto
  • 19.
    19 Il peso (forzapeso) ➢ È la forza con cui un corpo viene attratto verso il centro della Terra ➢ Grandezza derivata, vettoriale ➢ Si misura con il dinamometro ➢ Varia a seconda del punto dello spazio in cui ci troviamo e a seconda del punto della Terra in cui siamo ➢ L'unità di misura nel S. I. è il Newton (N)
  • 20.
  • 21.
    21 Il metodo diEratostene per la misura del meridiano terrestre
  • 22.
    22 α: ̂AB=360° :C C= 360°⋅̂AB α =800 x 50 km=40000 km ( C rappresenta il meridiano terrestre)
  • 23.
  • 24.
  • 25.
    25 All'orizzonte compare primail pennone della nave
  • 26.
    26 All'aumentare della quotaaumenta l'orizzonte visibile
  • 27.
    27 L'altezza della StellaPolare sull'orizzonte cambia a seconda della latitudine Qui accanto si vede una cosa particolarmente interessante; l'altezza sull'orizzonte della stella polare è pari alla latitudine λ del luogo di osservazione (punto P). Usando questo criterio si può, ad esempio, viaggiare in mare spostandosi su un parallelo.
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  • 29.
  • 30.
  • 31.
  • 32.
  • 33.
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  • 35.
  • 36.
    36 Schiacciamento polare dovutoalla forza centrifuga Forza centrifuga F=MTERRA V 2 RTERRA Massima all'equatore, minima ai poli Massa Terra Raggio Terra Veloocità di un punto sulla superficie terrestre
  • 37.
  • 38.
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    41 Il moto dirivoluzione
  • 42.