I principio (P. di Inerzia o di Galileo): Un corpo preserva il suo stato di quiete o di moto rettilineo uniforme finchè una forza esterna non

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2 I principio (P. di Inerzia o di Galileo): Un corpo preserva il suo stato di quiete o di moto rettilineo uniforme finchè una forza esterna non interviene a modificarlo. II principio (Legge di Newton): esprime la proporzionalità fra le forze che agiscono su di un corpo e l accelerazione che gli viene impressa, tramite l equazione F=ma. III principio (P. di azione-reazione): ad ogni azione corrisponde una reazione uguale e contraria.

3 STATICA vs DINAMICA La STATICA studia tutte le configurazioni di equilibrio meccanico ovvero le condizioni necessarie affinché un corpo, inizialmente in quiete, resti in equilibrio anche dopo l intervento di azioni esterne. La DINAMICA è il ramo della meccanica che si occupa dello studio del moto dei corpi e delle sue cause o, in termini più concreti, delle circostanze che lo determinano e lo modificano.

4 STATICA I principio (P. di Inerzia) Un punto materiale persevera nel suo stato di quiete o di moto rettilineo uniforme se la risultante delle forze su di lui applicate è un vettore nullo (cioè se le forze si oppongono annullandosi)

5 STATICA I principio (P. di Inerzia) Bisogna tenere presente che per l'equilibrio di un corpo rigido non basta che il risultante delle forze sia nullo ma che anche il risultante dei momenti delle forze applicate sia nullo. In effetti due forze uguali ed opposte ma applicate in due punti del corpo non assiali creano un momento non nullo. Dunque accanto alla formula sopra scritta va aggiunta:

6 Il momento delle forze Un corpo rigido, a differenza del punto materiale, può ruotare oltre che muoversi. F Braccio di una forza rispetto ad un punto O: F distanza di O dalla retta di.

7 Def del momento di una forza Il momento di una forza rispetto ad un punto O è un vettore che ha modulo: ha direzione perpendicolare al piano contenente F e O; ha verso dato dalla regola della mano destra.

8 Il momento di una forza e il prodotto vettoriale

9 Il momento di una forza e il prodotto vettoriale Il momento di una forza F di rotazione della forza. definisce l'effetto = 90 : l'effetto di rotazione è massimo = 0 : l'effetto è nullo. Se sono presenti più forze,

10 11. Il momento di una coppia di forze Una coppia di forze è l'insieme di due forze uguali e opposte applicate in due punti di un corpo rigido. L'effetto di rotazione è descritto dal momento della coppia e non dipende dal punto O scelto.

11 DINAMICA II Principio (L. di Newton) esprime la proporzionalità fra le forze che agiscono su di un corpo e l accelerazione che gli viene impressa, tramite l equazione

12 Esprime il legame tra la FORZA (Causa) e l accelerazione che si manifesta sul corpo (Effetto). Quando si verifica che il moto di un corpo è accelerato, dobbiamo sempre considerare la presenza di una forza (non equilibrata da altre) che agisce sul corpo. Viceversa, ad una forza non equilibrata fa sempre riscontro un accelerazione.

13 FORZA, MASSA, ACCELERAZIONE FORZA: si definisce forza tutto ciò che è in grado di alterare lo stato di quiete o di moto di un corpo, oppure di produrre un deformazione in un corpo vincolato. La forza si misura in Newton [N] MASSA: E una grandezza scalare che misura la quantità di materia di un corpo. Si misura in [Kg] e tale valore è costante ed intrinsecamente legato al corpo. Il peso è un tipo di forza, dovuta all effetto del campo gravitazionale terrestre, quindi varia con l altitudine, la latitudine, ecc... Mentre la massa è sempre costante. La forza peso si misura spesso in [Kgp], ma sarebbe più corretta la misura in [N]. La relazione fra le unità di misura è data dal II principio della dinamica: F PESO = m * g 1Kgp = 1 Kg * 9,81 m/s 2 = 9,81N ACCELERAZIONE: E definita come una variazione di velocità che avviene in un determinato intervallo di tempo (acc. Media): a = (V FIN V INI )/ t si misura in [m/s 2 ]

14 MOTO DI UN CORPO Le modalità con cui un oggetto si muove in uno spazio. Tipi di MOTO LINEARE (traslazione) ANGOLARE (rotazione) Rettilineo Curvilineo

15 TRASLAZIONE. RETTILINEA Quando la direzione del moto è rettilineo Example. 100 m piani

16 TRASLAZIONE CURVILINEA Il movimento segue una curva

17 ROTAZIONE Rotazione articolare ma anche

18 TRASLAZIONE & ROTAZIONE TRASLAZIONE: testa, tronco braccia ROTAZIONE: movimento dei segmenti corporei per la pedalata intorno alle rispettive articolazioni

19 TRASLAZIONE LINEARE & CURVILINEA RETTILINEA a livello anca CURVILINEA tronco

20 LA QUANTITÀ DI MOTO DI UN CORPO La Quantità di moto P di un corpo è una grandezza fisica vettoriale, che ha direzione e verso della velocità e modulo dato dalla: P = m * V Cioè il modulo è direttamente proporzionale sia alla massa del corpo che alla sua velocità. L unità di misura è il Kg*m/s (chilogrammetro al secondo).

21 LA QUANTITÀ DI MOTO Perchè una palla da tennis scagliata a 100 Km/h contro un muro non causa danni evidenti, mentre un auto che colpisce il medesimo muro a 10 Km/h potrebbe anche sfondarlo? Caso 1: P 1 =50g * 100 / 3,6 = 1,39 Kg*m/s Caso 2: P 2 =1000Kg * 10 /3,6 = 2777,78 Kg*m/s

22 IMPULSO DI UNA FORZA Prodotto della forza applicata su un oggetto ed il tempo di applicazione della forza Impulso = F x t La quantità di forza applicabile dall atleta dipende dalla forza massimale Il tempo di applicazione della forza dipende dalla tecnica del gesto

23 IMPULSO DI UNA FORZA F = ma F t = ma t ma a t = è la variazione di velocità impressa alla massa m e quindi F t=m v= P è uguale alla quantità di moto che è capace di trasmettere alla massa m La quantità di forza applicabile dall atleta dipende dalla forza massimale Il tempo di applicazione della forza dipende dalla tecnica del gesto

24 AZIONE-REAZIONE III Legge ad ogni azione corrisponde una reazione uguale e contraria. Le due forze sono uguali in ampiezza e direzione ma opposte in verso

25 C è un periodo di tempo, diverso da zero, in cui il piede e la palla sono in contatto In questo periodo il calciatore applica una forza così da creare il movimento della palla AZIONE Allo stesso tempo la palla reagisce fornendo una forza al piede REAZIONE

26 Maggiore è la forza applicata per il lancio e maggiore sarà la forza di reazione contro il sistema biologico coinvolto nel gesto tecnico. Per questo l atleta deve essere dimensionato per sopportare stress articolari.

27 u = 20 m/s = velocità di arrivo della palla v = 15 m/s = velocità in uscita della palla (u e v hanno m = 0.4 kg = massa della palla verso opposto) t = 0.05 s = tempo di contatto m(v - u) F = t = 0.4(15-20) 0.05 = 280 N