Chiarimenti sui Principi

Il primo principio costituisce una svolta essenziale riguardo al modo di vedere lo stato di moto dei corpi. Mentre secondo Aristotele lo stato naturale del moto di un corpo era la quiete, ora (grazie all'intuito di Galileo) si asserisce che il vero stato naturale sia il moto rettilineo uniforme, di cui la quiete rappresenta semplicemente un caso particolare (in cui la velocità è effettivamente costante, ma nulla).. Il principio di inerzia si fonda su questa sostanziale innovazione.

Un esempio classico aiuta a chiarire gli effetti di tale legge. Consideriamo un piano perfettamente orizzontale ed un corpo di forma sferica, come ad esempio una pallina. Se imprimiamo una forza sulla pallina tale da metterla in moto sul piano orizzontale questa continuerà da sola il suo moto rettilineo (secondo la direzione lungo cui è stata impressa la forza) finché rallentando gradualmente non si ferma. Cosa sta succedendo? Molto semplicemente, mentre la pallina si muove, su di essa agiscono delle forze dissipative che si oppongono al suo moto; queste forze sono gli attriti (di cui si è parlato in precedenza). Ora se supponiamo di levigare il piano fino a renderlo completamente liscio e di privare l'ambiente dell'aria, siamo in condizione di poter trascurare tutte le forze di attrito: volvente, radente, viscoso. Non resta che ripetere l'esperimento nelle nuove condizioni. Ciò che vedremo è un moto rettilineo uniforme, dato che le uniche forze rimaste, peso e reazione del piano, hanno risultante nullo. La pallina continuerà a muoversi finché non intervengano cause esterne..

Parliamo ora del secondo principio. La formula fondamentale che abbiamo visto (F=ma) lega attraverso una relazione lineare la forza e l'accelerazione secondo una costante di proporzionalità denominata con m. Come sappiamo m rappresenta la massa del corpo in questione, ma più precisamente bisogna parlare di massa inerziale. In realtà la massa dei corpi di cui spesso si parla è legata alla capacità degli stessi di interagire secondo la legge di gravitazione, cioè di attrarsi mediante la forza gravitazionale; in questo caso si fa riferimento alla massa gravitazionale. Massa inerziale e massa gravitazionale non sono, di rigore, la stessa cosa. Quello che si può affermare è che nell'approssimazione della meccanica classica è ampiamente accettabile l'idea di paragonarle; i problemi sorgono nel momento in cui ci si sposta dalla scala del nostro vivere quotidiano ad una scala planetaria, dove la gravità ha un effetto rilevante..

La validità del principio fondamentale della Dinamica è intuitiva. La prima cosa da puntualizzare è che il legame tra velocità e forza non è mai diretto, al contrario di quanto sosteneva Aristotele (sempre lui), mentre un legame diretto intercorre esclusivamente tra forza ed accelerazione. A parità di forza esercitata la massa è inversamente proporzionale all'accelerazione. Provate a pensare di imprimere su due oggetti diversi, come ad esempio una pallina da tennis ed una palla di cannone, la stessa forza: l'effetto nei due casi cambia sensibilmente e si nota facilmente che l'oggetto che ha massa minore acquista accelerazione maggiore e viceversa..

Veniamo ora al terzo ed ultimo principio. E' fondamentale da sottolineare che ogni volta che si ha a che fare con una forza si ha l'interazione tra due oggetti, da questa regola non si sfugge. Secondo il principio di azione e reazione la forza che un corpo imprime su di un altro ha esattamente la stessa intensità di quella che il secondo esercita sul primo. Piccolo esempio: una macchina in corsa impatta contro un muro (supponendo per umanità che non si sia fatto male nessuno). La conseguenza tangibile è che la parte anteriore del veicolo va quasi completamente distrutta, ma perché? Essa deve aver certamente subito una forza e da chi l'ha subita si capisce, è stato il muro. Il muro, che non ha niente contro l'autista, ha semplicemente rispettato il terzo principio restituendo la forza impressa su di esso dalla macchina, la stessa forza.

Tutto chiaro? speriamo.. ad ogni modo avrete la possibilità di approfondire la questione su qualche testo decisamente più serio.