MOTO RETTILINEO UNIFORME
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- Marisa Palmisano
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1 MOTO RETTILINEO UNIORME a = 0 v = cost v = costante ( x-x o )/t = cost x = x o + v t a v x t t x o t 51
2 MOTO RETTILINEO UNIORMEMENTE ACCELERATO a = costante a = cost = v - v 0 t v = v o + a t x = x o + v o t at 2 a v v o x t t x o t 52
3 SIAMO TUTTI UNIORMEMENTE ACCELERATI! Tutti i corpi sulla Terra sono sottoposti ad un accelerazione costante verso il basso (centro della Terra), che origina dall attrazione gravitazionale tra masse di cui parleremo in seguito 53
4 h CADUTA IN UN GRAVE IN ASSENZA DI ATTRITO V o = 0 a = g v = g t Accelerazione di gravità x x 0 = h = 1 2 g t 2 Esempio: h = 10 m 54
5 DINAMICA 55
6 PRINCIPI DELLA DINAMICA I PRINCIPIO (PRINCIPIO DI INERZIA): un corpo su cui non agiscano forze o la risultante delle forze agenti sia nulla permane nel suo stato di quiete o di moto rettilineo uniforme 56
7 È quella grandezza fisica che, applicata ad un corpo, a) ne causa la variazione della condizione di moto, oppure ORZA b) ne provoca la deformazione. È una grandezza vettoriale! 1 2 R Esempio: composizione di due forze. R è chiamata risultante delle forze applicate al corpo. 57
8 È quella grandezza fisica che, applicata ad un corpo, a) ne causa la variazione della condizione di moto, oppure ORZA b) ne provoca la deformazione. È una grandezza vettoriale! 1 2 R Esempio: composizione di due forze. R è chiamata risultante delle forze applicate al corpo. 58
9 PRINCIPI DELLA DINAMICA II PRINCIPIO (LEGGE di NEWTON): orza =massa accelerazione = m a Un corpo soggetto a una forza o a un insieme di forze a risultante non nulla accellera proporzionalmente alla forza applicata >> Unita di misura nel S.I.: [kg x m/s 2 ] = [N] Newton 1 N = 1 kg x 1 m/s 2 59
10 ORZA DI GRAVITA o ORZA PESO orza peso = massa accelerazione di gravita P = m g P 60
11 DIERENZA TRA MASSA E PESO ATTENZIONE alla differenza tra massa e peso: benche nel linguaggio comune si utilizzino entrambi i termini con lo stesso significato (riferendosi alla massa propriamente detta), in isica massa e peso sono due grandezze differenti: la massa come visto e la quantita di materia di un corpo e si misura in kg il peso come visto e una forza e si misura pertanto in Newton il peso di un corpo si ottiene dalla massa del corpo medesimo moltiplicata per l accelerazione di gravita g 61
12 Esercizio Si determini il peso di 8 ml di mercurio (densita del mercurio: 13.6 x 10 3 kg/m 3 ) [R. circa 1 N] 62
13 ORZA DI GRAVITA o ORZA PESO orza peso = massa accelerazione di gravita P = m g P Da dove origina la forza di gravita? 63
14 ORZA DI GRAVITA o ORZA PESO orza peso = massa accelerazione di gravita orza di gravitazione universale P = m g P g = G m 1 m 2 m 1 d 2 d m 2 64
15 ORZA DI GRAVITA o ORZA PESO orza peso = massa accelerazione di gravita orza di gravitazione universale P = m g m P g = G m 1 m 2 m 1 d 2 d Terra m T m 2 65
16 ORZA DI GRAVITA o ORZA PESO orza peso = massa accelerazione di gravita orza di gravitazione universale P = m g m P g = G m 1 m 2 m 1 d 2 d Terra m T m 2 = G M T m R T 2 66
17 ORZA DI GRAVITA o ORZA PESO orza peso = massa accelerazione di gravita orza di gravitazione universale P = m g m P g = G m 1 m 2 m 1 d 2 d Terra m T m 2 = G M T m R T 2 g = 9,8 m/s 2 67
18 ORZA DI GRAVITA o ORZA PESO orza peso = massa accelerazione di gravita orza di gravitazione universale P = m g m P g = G m 1 m 2 m 1 d 2 d Terra m T m 2 g = 9,8 m/s 2 68
19 TANTI TIPI DI ORZE orza centripeta orza di reazione vincolare orza di attrito orza elastica orza elettrica. 69
20 m θ LAVORO DI UNA ORZA s // Δs L = // Δs >> Unita di misura nel S.I.: [N x m] = [J] Joule 1J = 1kg 1m 2 /1s 2 70
21 m θ // LAVORO DI UNA ORZA s Δs L = // Δs La quantita di lavoro ottenibile da una forza dipende dalla direzione relativa della forza e dello spostamento >> Unita di misura nel S.I.: [N x m] = [J] Joule 1J = 1kg 1m 2 /1s 2 71
22 m θ // LAVORO DI UNA ORZA s Δs L = // Δs Δs Δs L= Δs L=0 La quantita di lavoro ottenibile da una forza dipende dalla direzione relativa della forza e dello spostamento >> Unita di misura nel S.I.: [N x m] = [J] Joule 1J = 1kg 1m 2 /1s 2 72
23 m θ // LAVORO DI UNA ORZA s Δs L = // Δs Δs Δs L= Δs L=0 La quantita di lavoro ottenibile da una forza dipende dalla direzione relativa della forza e dello spostamento >> Unita di misura nel S.I.: [N x m] = [J] Joule 1J = 1kg 1m 2 /1s 2 73
24 Rappresenta la capacità che un corpo ha di compiere lavoro. Concetto comune a molti campi della fisica, può presentarsi in molteplici forme: energia associata a un corpo in movimento (energia cinetica) energia associata alla posizione di un corpo (energia potenziale) energia di legame molecolare (energia chimica) energia associata alla massa (energia nucleare, E=mc 2 ) energia termica e calore... ENERGIA Ogni processo naturale coinvolge trasformazioni di energia. In un sistema isolato l energia totale si conserva sempre (principio di conservazione dell energia). >> Unita di misura nel S.I.: [N x m] = [J] Joule 1J = 1N 1m = 1kg 1m/s 2 1m = 1kg 1m 2 /1s 2 74
25 ENERGIA POTENZIALE GRAVITAZIONALE Un corpo sollevato ad altezza h possiede la capacita di compiere lavoro in virtu del proprio peso Il lavoro di caduta si chiama energia potenziale gravitazionale e non e altro che il lavoro della forza peso 75
26 ENERGIA POTENZIALE GRAVITAZIONALE Un corpo sollevato ad altezza h possiede la capacita di compiere lavoro in virtu del proprio peso Il lavoro di caduta si chiama energia potenziale gravitazionale e non e altro che il lavoro della forza peso E P = L P = s = h = mgh 76
27 ENERGIA CINETICA Un corpo che si muove a velocita v possiede in virtu della sua velocita la capacita di compiere un lavoro (per esempio se va a sbattere) m v E C = ½ mv 2 77
28 Esercizo Si verifichi che l unita di misura dell energia potenziale e dell energia cinetica e il Joule Si calcoli l energia cinetica di un corpo di 27 kg che si muove alla velocita di 120 km/h [R. 14 x 10 3 J] 78
29 POTENZA MECCANICA La potenza rappresenta il lavoro compiuto da una forza nell unità di tempo >> Unita di misura nel S.I.: [J/s] = [W] Watt 1 W = 1J/1s P= L Δt 79
30 ENOMENI ELETTRICI 80
31 L'atmosfera è continuamente sede di fenomeni elettrici e magnetici che vanno dal semplice accumulo di cariche elettrostatiche alle scariche dei fulmini durante i temporali Nelle giornate secche e ventose l'accumulo di cariche elettrostatiche sugli abiti o sugli oggetti può portare alla creazione di differenze di potenziale il cui effetto si sente sotto forma di piccole correnti L ipotesi e lo studio delle proprieta elettriche e magnetiche della materia si sviluppo a partire dall osservazione di questi fenomeni che non trovavano spiegazione nella fisica allora nota (meccanica classica) 81
32 CARICA ELETTRICA Tutto ciò che ha a che fare con l elettricità trae origine da una proprietà della materia chiamata carica elettrica (simbolo q) In natura esistono due tipi di carica elettrica: positiva e negativa. Sperimentalmente si osserva che cariche uguali si respingono, cariche opposte si attraggono >> Unita di misura nel S.I.: Coulomb [C] 82
33 DOVE SI TROVA LA CARICA ELETTRICA? 83
34 DOVE SI TROVA LA CARICA ELETTRICA? NEGLI ATOMI Elettroni Nucleo 84
35 DOVE SI TROVA LA CARICA ELETTRICA? NEGLI ATOMI Elettroni Nucleo DI CHE COSA SIAMO ATTI? 85
36 DOVE SI TROVA LA CARICA ELETTRICA? NEGLI ATOMI Elettroni Nucleo DI CHE COSA SIAMO ATTI? DI ATOMI 86
37 ENOMENI ELETTRICI ALLA BASE DELLA MATERIA VIVENTE E NON orze elettriche tengono legati gli elettroni in un atomo e gli atomi in una molecola determinando le proprieta chimiche di tutte le sostanze Elettroni Nucleo Nei sistemi biologici la forza elettrica interviene nella trasmissione degli impulsi nervosi, nella contrazione delle fibre muscolari, nei meccanismi di trasferimento cellulare 87
38 L ATOMO Nel suo stato normale, un atomo contiene lo stesso numero di protoni e di elettroni, ed è quindi elettricamente neutro Per esempio un atomo di ossigeno è costituito da un nucleo con 8 protoni e 8 neutroni intorno a cui orbitano 8 elettroni. La carica sua totale è quindi Q = 8x( C) + 8x( C) + 8x0 C = C C = 0 C 88
39 CARICA ELETTRICA Tutto ciò che ha a che fare con l elettricità trae origine da una proprietà della materia chiamata carica elettrica (simbolo q) In natura esistono due tipi di carica elettrica: positiva e negativa Sperimentalmente si osserva che cariche uguali si respingono, cariche opposte si attraggono >> Unita di misura nel S.I.: Coulomb [C] La carica elettrica non si crea ne si distrugge ma si trasferisce da un corpo all altro Corpi carichi: negativamente eccesso di elettroni Corpi neutri: positivamente carenza di elettroni equilibrio tra cariche positive e cariche negative 89
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