FOrza centrifuga

From: Umberto Bellotti <umby.b_at_tin.it>
Date: 1999/01/04

Le forze cosiddette apparenti si hanno nei sistemi di riferimento non
inerziali. In meccanica classica (non relativistica), una volta individuato
un sistema di riferimento inerziale (con buona approssimazione possiamo
ritenere tale un sistema di riferimento solidale con le "stelle fisse"),
qualunque altro sistema di riferimento che si muova di moto rettilineo
uniforme rispetto al primo � a sua volta inerziale. In ogni sistema
inerziale valgono le leggi della dinamica; in particolare, in assenza di
forze applicate, un corpo in movimento conserva, per inerzia, la propria
velocit� e si muove quindi di moto rettilineo uniforme. Perci�, in un
sistema inerziale, � impossibile mediante misure di grandezze fisiche capire
se il proprio sistema di riferimento � in movimento uniforme rispetto a
qualche altro. In altre parole, le leggi della meccanica sono invarianti
rispetto ad una trasformazione che faccia passare da un sistema inerziale ad
un altro, ovvero, la fisica nei sistemi inerziali � sempre la stessa. Se ora
il nostro sistema di riferimento � animato da un moto accelerato rispetto ad
un sistema inerziale, in esso le leggi della fisica NON sono pi� le stesse
ed il nostro sistema di riferimento risulta, per questa ragione,
distinguibile rispetto ai sistemi inerziali ed � perci� detto non-inerziale.
In esso le leggi della dinamica sono modificate dall'introduzione di forze
che, APPARENTEMENTE, non sembrano avere alcuna origine fisica all'interno
del sistema di riferimento e la loro origine pu� essere compresa solo
sapendo di essere in un sistema di riferimento non-inerziale. Da un altro
punto di vista, esse sono proprio la spia del carattere non inerziale del
sistema di riferimento in cui ci troviamo. Queste forze sono la forza
centrifuga e la forza di Coriolis. Accade perci� che, descrivendo il moto
curvilineo di un veicolo, possiamo scegliere un sistema di riferimento
inerziale, in cui valgono le leggi newtoniane della dinamica e nel quale la
dinamica del veicolo � descritta in termini di una forza centripeta che
determina il moto curvilineo dello stesso, oppure un sistema di riferimento
solidale con il veicolo, nel quale non � possibile apprezzare direttamente
il moto dello stesso; tuttavia, in tale sistema, la spia del moto non
uniforme del veicolo � proprio data dall'insorgere di una forza apparente,
alla quale sono sottoposti tutti i corpi all'interno del veicolo: ad
esempio, un corpo inizialmente fermo non rimane in quiete in assenza di
forze applicate, come prevede il principio di inerzia, ma si anima di moto
circolare come se fosse sottoposto ad una forza "centripeta". Una tale forza
si spiega facilmente guardando il fenomeno dal sistema inerziale: poich� in
questo sistema il corpo all'interno del veicolo deve continuare a rimanere
fermo per il principio di inerzia (o continuare il proprio moto uniforme),
occorre che vi sia, rispetto al sistema mobile non-inerziale, una forza, la
forza centrifuga, che gli faccia compiere una traiettoria circolare opposta
a quella del veicolo; � da questa considerazione e in questo preciso
significato che scaturisce l'affermazione, poco felice, che la forza
centrifuga � opposta a quella centripeta. Forza centrifuga e centripeta sono
due forze che vivono in sistemi di riferimento diversi, quindi non possono
essere confrontate n�, tantomeno, sommate! Come vedi, la questione delle
forze apparenti � tutt'altro che banale concettualmente e rappresenta una
delle fonti di maggior confusione in fisica.

XaM ha scritto nel messaggio <36822B70.28E0A177_at_polirone.mn.it>...
>
>Ma la forza centrifuga � una forza apparente o no?
>E la forza centripeta?
>Ad esempio, se mi trovo in un'auto che � in accelerazione in curva io so
che:
>- C'e' la forza centripeta, data va m*(v/r)^2 che mi tiene "in curva"
>- Io, all'interno dell'auto, sento che c'e' una forza che mi spinge verso
>l'esterno, ovvero la fornza centrifuga.
>Ma allora, quale delle due forze � reale e quale invece � apparente?
>
Received on Mon Jan 04 1999 - 00:00:00 CET