Leggi di Newton applicazioni ripasso

Prima legge di Newton?

Un corpo in quiete rimane in quiete e un corpo in moto continua a muoversi uniformemente in linea retta, a meno che non intervenga una forza esterna.

Seconda legge di Newton?

La forza totale agisce su un corpo è uguale alla massa del corpo per l'accelerazione: $\displaystyle F = ma$.

Terza legge di Newton?

A ogni azione corrisponde una reazione uguale e contraria. Es. un razzo che spinge il gas verso il basso.

Cosa descrive la seconda legge?

La relazione tra forza, massa e accelerazione. Maggiore è la forza, maggiore è l'accelerazione.

Esempio di forza?

Gravità, attrito, tensione, forza normale, forza elettromagnetica.

Legge di conservazione della quantità di moto?

In un sistema isolato, la quantità di moto totale rimane costante. $\displaystyle p = mv$.

Differenza tra massa e peso?

Massa è la quantità di materia (kg), peso è la forza di gravità su un oggetto (N). $\displaystyle P = mg$.

Esempio di applicazione della prima legge?

Un libro su un tavolo rimane fermo finché qualcuno non lo spinge.

Verità: La forza è sempre necessaria per muovere un oggetto.

Falso. Un oggetto in movimento non richiede forza finché non ci sono forze esterne.

Cosa accade a un corpo in equilibrio?

Le forze che agiscono su di esso si annullano. $\displaystyle F_{tot} = 0$.

Formula dell'accelerazione?

L'accelerazione è data da $\displaystyle a = \frac{F}{m}$, dove $\displaystyle F$ è la forza totale e $\displaystyle m$ è la massa.

Dimensioni delle forze?

Le forze si misurano in Newton (N). 1 N = 1 kg·m/s².

Esempio di terza legge?

Quando cammini, il tuo piede spinge il suolo all'indietro e il suolo spinge il tuo piede in avanti.

Cosa influisce sull'accelerazione di un oggetto?

La forza applicata e la massa dell'oggetto. Maggiore è la massa, minore è l'accelerazione per una forza data.

Esempio pratico della seconda legge.

Un'auto con massa di 1000 kg accelerando a 2 m/s² esercita una forza di 2000 N.

Cosa implica la prima legge in un veicolo?

Un veicolo in movimento continuerà a muoversi finché non frenato o colpisce un ostacolo.

Forza di gravità →

Forza che attrae i corpi verso il centro della Terra, calcolata con $\displaystyle F = mg$.

Cosa rappresenta la forza normale?

È la forza perpendicolare alla superficie di contatto, equilibrando il peso dell'oggetto.

Falso o vero: La forza di attrito aumenta con la massa.

Vero. Maggiore è la massa, maggiore è la forza di attrito.

Equilibrio statico →

Condizione in cui la somma delle forze e dei momenti è zero. $\displaystyle F_{tot} = 0$.

Tipi di forze →

- Forza di gravità - Forza normale - Forza di attrito - Forza elastica

Cosa succede al moto se non ci sono forze?

L'oggetto rimane in stato di moto rettilineo uniforme o in quiete (primo principio di Newton).

Forza elastica →

Forza che resta in gioco quando un corpo elastico viene deformato, descritta da $\displaystyle F = -kx$.

Esempio di forza di attrito statico.

Un libro su un tavolo non scivola fino a quando la forza applicata supera la forza di attrito statico.

Che cos'è l'attrito cinetico?

Forza che oppone il movimento di due superfici in contatto, calcolata come $\displaystyle F_{attr} = ext{coefficiente} imes N$.

Causa → Effetto: Aumento della superficie di contatto.

Aumenta la forza di attrito, rendendo più difficile il movimento.

Forza centripeta →

Forza che mantiene un oggetto in moto circolare, calcolata con $\displaystyle F_c = \frac{mv^2}{r}$.

Confronto: Forza normale vs Forza di gravità.

Forza normale: perpendicolare. Forza di gravità: sempre verticale verso il basso.

Qual è l'unità di misura della forza?

Il Newton (N), definito come $\displaystyle 1 ext{ N} = 1 ext{ kg} imes 1 ext{ m/s}^2$.

Cosa descrive la seconda legge di Newton?

La relazione tra forza, massa e accelerazione: $\displaystyle F = ma$.

Forza di attrito statico massima →

Calcolata come $\displaystyle F_{attr, max} = ext{coefficiente statico} imes N$.

Una forza di 10 N agisce su un oggetto di 2 kg.

Qual è l'accelerazione?\n$\displaystyle F = ma$\n$\displaystyle 10 N = 2 kg \cdot a$\n$\displaystyle a = 5 m/s^2$

Qual è la terza legge di Newton?

A ogni azione corrisponde una reazione uguale e contraria.

Due oggetti si attraggono con forze di 5 N.

Entrambi sentono una forza di 5 N.\n- Azione = Forza su A\n- Reazione = Forza su B

Vero o falso: F = ma sempre?

Falso.\nSolo in caso di moto rettilineo uniforme.

Un carrello di 500 kg accelera a 2 m/s².

Qual è la forza applicata?\n$\displaystyle F = ma$\n$\displaystyle F = 500 kg \cdot 2 m/s^2 = 1000 N$

Completa l'enunciato: La forza di gravità è...

...l'attrazione tra due masse.\n$\displaystyle F_g = G \frac{m_1 m_2}{r^2}$

Due forze di 3 N e 4 N agiscono in direzioni opposte.

Qual è la forza risultante?\n$\displaystyle F_r = 4 N - 3 N = 1 N$ in direzione della forza maggiore.

Cosa succede a un oggetto in equilibrio?

Le forze che agiscono su di esso si bilanciano.\n- $\displaystyle F_{risultante} = 0$

Un'auto di massa 1000 kg frena e si ferma.

Qual è la forza di attrito necessaria?\n- Considera l'accelerazione negativa.\n- Se $\displaystyle a = -5 m/s^2$, allora $\displaystyle F = 1000 kg \cdot -5 m/s^2 = -5000 N$

Verifica: Oggetti in caduta libera accelerano a 9.81 m/s².

Vero.\nIn assenza di attrito, l'accelerazione è costante.

Confronta forze normali e forze di attrito.

Forza normale: perpendicolare alla superficie.\nForza di attrito: parallela alla superficie.

La massa di un oggetto influisce su...

...l'accelerazione che subisce sotto l'azione di una forza.\n$\displaystyle F = ma$

Un'auto curva a 90° con velocità costante.

L'auto subisce un'accelerazione centripeta. La forza centripeta è data da: $$F_c = \frac{mv^2}{r}$$ Dove: - $\displaystyle m$: massa dell'auto in kg - $\displaystyle v$: velocità in m/s - $\displaystyle r$: raggio della curva in metri.