fadeh ha scritto:
> non ho mai capito chiaramente quale fosse il campo di applicabilita'
> della terze legge di Newton (principio di azione e reazione).
Te lo dico subito: assolutamente generale, finche' non entrano in
ballo campi e.m.
> La forumulazione che conosco io e' la seguente:
> "Se un corpo A esercita una forza F_a,b su un corpo B, il corpo B
> reagisce esercitando una forza F_b,a sul corpo A. Le due forze hanno
> la stessa direzione, lo stesso modulo e verso opposto, esse cioe' sono
> eguali e contrarie".
Questa e' incompleta: devei anche dire che hanno la stessa retta di
applicazione (quindi momento risultante identicamente nullo).
> Ma a che corpi si riferisci? Punti materiali o corpi piu' generali?
> Nel caso valesse per tutti i tipi di corpi queste forze in che punti
> sono applicati?
Qui hai ragione: raramente viene spiegato bene.
Vale sempre, ma per corpi estesi va enunciata in modo piu' dettagliato.
Devi assumere che i corpi estesi siano costituiti di parti elementari,
e che le azioni e reazioni si esercitano tra queste.
Per *tutte* le coppie azione-reazione vale l'enunciato "semplice".
Nel caso di corpi rigidi basta dire che le risultanti sono opposte e
cosi' pure i momenti risultanti.
Ma per copri non rigidi occorre l'enunciato piu' dettagliato.
> Esempio 1: Ho due palline (a, b) nel vuoto, una ferma (v_a = 0) e
> l'altra in moto v_b = k nella direzione di a. Quando b impatta a
> applicando il terzo principio quello che (credo) succeda e' che la
> pallina a si mette in moto nella direzione e verso di v_b e
> contemporanemente b si mette in modo nella stessa direzione ma verso
> opposto.
Non e' mica detto: dipende dalle masse!
> Insomma: b ha esercitato una forza su F_b,a su a che gli ha risposto
> con F_a,b. Queste forze hannao generato i cambiamenti di cui ho
> accennato. E' corretto?
Per le forze si', per gli effetti non sempre: fai il conto...
> Esempio 2: Siamo sulla terra sotto effetto dell'unica forza peso. Ho
> una cubetto di legno e lo appoggio su un tavolo di legno. Il cubetto
> sta fermo.
> Il terzo principio ci dice che il cubetto sta fermo perche' il tavolo
> esercita una forza uguale e contraria alla forza che il cubetto
> esercita sul tavolo. Ho applicato il principio correttamente?
No. E' tutto sbagliato, ed e' un errore comunissimo...
Il cubetto sta fermo perche' *su di esso* agiscono due forze opposte:
una e' l'attrazione della Terra (il peso). L'altra e' la forza prodotta
dal tavolo.
Ma che queste forze siano opposte *non deriva dal terzo principio*!
Se sai che il cubetto e' fermo, puoi applicare il primo principio: la
risultante delle forze agenti *sul cubetto* e' nulla.
Il terzo principio dice solo che la forza che il tavolo esercita sul
cubetto e' opposta a quella che il cubetto esercita sul tavolo.
Non puo' dire che queste due forze siano in modulo uguali al peso del
cubetto.
E infatti non e' sempre vero: vedi fra poco.
> Esempio 3: Siamo sulla terra sotto effetto dell'unica forza peso. Sul
> tavolo appoggio un macigno di svariate tonnellate. Il tavolo si rompe.
> Come funziona qua l'applicazione del terzo principio? Perche' questa
> volta il tavolo non ha risposto con una forza uguale e contraria a
> quella del macigno controbilanciando il tutto?
Dovresti prima chiederti perche' il cubetto di prima sta fermo...
Chi l'ha detto al tavolo di applicare propio una forza opposta al
peso?
Il fatto e' che se tu posi il cubetto sul tavolo, all'inizio il
cubetto "cade" a cause del peso.
Entra in interazione col tavolo, e nasce la coppia di forze
azione/reazione, che dapprima sono piccole.
Il cubetto continua a "cadere" e deforma il tavolo, col che le forze
d'interazione aumentano, finche' si raggiunge un equilibrio.
Nel caso del macigno la differenza e' che si raggiunge un grado di
deformazione del tavolo al quale le fibre del legno cedono (carico di
rottura).
Quindi non si arriva all'equilibrio, e il macigno schianta il tavolo.
Su questo tema, a me piace un esempio simile.
Prendi 4 uova e posale sul tavolo.
Appoggia (delicatamente) sulle uova un mattone.
Tutto bene: hai l'equilibrio, ecc.
Ora solleva il mattone di 10 cm e lascialo cadere sulle uova.
Se ti va bene, dopo aver pulito il tavolo e il mattone, e tirato via
con molta pazienza i frammenti di gusci dalle uova spiaccicate, potrai
recuperare quanto basta per una buona frittata. :-))
Forse che nel secondo caso il terzo principio non vale piu'?
Pensaci su...
> Sul Mazzoldi leggo: "Tuttavia il fluido non puo' resistere allo
> scorrimento, cioe' non esiste una forza di attrito statico che
> determini una situazione di equilibrio come avviene tramite l'attrito
> radente statico per certi valori della forza applicata nei solidi o
> nel fenomeno elastico dello scorrimento, sempre nei solidi."
>
> La mia domanda e': La frase di cui sopra e' sempre vera? Ho notato che
> a volte, su tessuti impermeabili se non sbaglio, alcune gocce d'acqua
> stessero immobili per certe inclinazioni del tessuto stesso.
Questo e' certo: se indossi una giacca impermeabile quando piove,
troverai gocce anche sulle parti verticali...
Il discorso di Mazzoldi e' corretto per un liquido in massa, ma non
per gli effetti d'interfaccia tra un liquido e un solido.
Molto probabilmente (non lo conosco) ci sara' piu' avanti un capitolo
sulla "tensione superficiale".
--
Elio Fabri
Received on Sun Apr 30 2006 - 21:14:34 CEST