MOTO CIRCOLARE UNIFORME La velocita di un corpo puo variare in modulo (valore), ma anche in direzione e/o verso (e un vettore!) P 2 P 1 Un corpo si muove di moto circolare uniforme se percorre una circonferenza con velocita v in modulo costante. La velocita varia pero continuamente in direzione e verso, Il corpo subisce un accelerazione centripeta r >> Unita di misura nel S.I.
PERIODO E FREQUENZA Il moto circolare uniforme e un moto periodico. Il periodo T e il tempo impiegato dal corpo a percorrere una sola volta l intera circonferenza. Velocita lineare v e periodo sono legati dalla relazione: r θ Il numero di giri che il corpo compie in 1s e detto frequenza f = 1 T >> Unita di misura nel S.I.
Centrifuga di raggio R = 20 cm, ruota a 3000 giri/min. Determinare: a) frequenza: b) periodo: ESEMPIO c) velocità lineare o periferica: Velocità di un punto sul bordo della centrifuga
DINAMICA
LA FORZA È quella grandezza fisica che, applicata ad un corpo, a) ne causa la variazione della condizione di moto, oppure b) ne provoca la deformazione.
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
PRINCIPI DELLA DINAMICA II PRINCIPIO (LEGGE di NEWTON): >> Unita di misura nel S.I.
PRINCIPI DELLA DINAMICA III PRINCIPIO (PRINCIPIO DI AZIONE E REAZIONE): se un primo corpo agisce su un secondo corpo con una certa forza allora il secondo corpo agira sul primo con una forza uguale e contraria
FORZA DI GRAVITA o FORZA PESO Il moto di un corpo in cadula libera in assenza di attrito e dovuto alla sola forza di gravita Accelerazione di gravità: g = La forza di gravita che agisce su un corpo e anche comunemente chiamata peso (o forza peso) del corpo. >> Unita di misura nel S.I.
DIFFERENZA 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 Fisica 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
ESERCIZIO Esercizio: determinare il peso di 8 ml di mercurio (d Cu = 13.6 10 3 kg/m 3 )
DA COSA SI ORIGINA LA FORZA PESO? La forza peso di un corpo qualsiasi di massa m si origina dall attrazione gravitazionale tra il corpo di massa m e la massa del pianeta Terra. La forza peso e un tipo particolare di forza di gravitazione universale.
m 1 FORZA DI GRAVITAZIONE UNIVERSALE r m 2 Costante gravitazionale La forza di gravitazione universale e una forza attrattiva che si esercita tra due corpi qualunque dotati di massa.
m Terra: m T = 5.98 10 24 kg R T = 6.38 10 3 km RICAVIAMO g
ESISTE LA FORZA DI GRAVITA SULLA LUNA?
m FORZA CENTRIPETA >> Unita di misura nel S.I.
LAVORO ed ENERGIA
F Δs LAVORO F Δs F Δs L=0 >> Unita di misura nel S.I.
ESERCIZIO Un infermiere spinge un paziente di 72 kg su una barella di 15 Kg, conferendo a questa un accelerazione di 0.6 m/s 2. a. Calcolare la forza applicata alla barella. b. Quanto lavoro compie l infermiere spingendo la barella per un tratto di 2.5 m? c. Esprimere i J in funzione delle unità di misura fondamentali del SI
LAVORO DELLA FORZA PESO
ENERGIA 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... Ogni processo naturale coinvolge trasformazioni di energia. In un sistema isolato l energia totale si conserva sempre (principio di conservazione dell energia).
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)
ENERGIA CINETICA e LAVORO Se si compie lavoro su un corpo si modifica la sua energia cinetica L = (Ec) fin (Ec) in Se il lavoro e motore (L>0) l energia cinetica del corpo aumenta Se il lavoro e resistente (L<0) l energia cinetica del corpo diminuisce Se su un corpo agiscono piu forze L e il lavoro totale, ossia la somma dei lavori compiuti dalle singole forze!
ENERGIA POTENZIALE GRAVITAZIONALE h Un corpo sollevato ad altezza h possiede la capacita di compiere lavoro in virtu del proprio peso L = (Ep) in (Ep) fin
VERIFICA DIMENSIONALE Unita di misura di E c Unita di misura di E P
Esercizio Si calcoli l energia cinetica di un corpo di 27 kg che si muove alla velocita di 120 km/h
ENERGIA MECCANICA E T = E C + E P Se un corpo e soggetto alla sola forza peso (no attrito) l energia meccanica totale resta costante. [PRINCIPIO DI CONSERVAZIONE DELL ENERGIA MECCANICA] >> Unita di misura nel S.I.
APPLICAZIONE DEL PRINCIPIO DI CONSERVAZIONE DI E T h 0 E C E P E T h 1 h f =0
POTENZA MECCANICA La potenza rappresenta il lavoro compiuto da una forza nell unità di tempo >> Unita di misura nel S.I.