Le forze: forza peso, massa e attrito

La forza

Le forze e i loro punti di applicazione sono cruciali per la dinamica, ovvero la disciplina che studia le cause del cambiamento dei moti dei corpi. La forza è infatti la causa di un cambiamento di velocità, o direzione, del moto di un corpo. Viene rappresentata da un vettore e la sua intensità ($$F$$​) si ricava con la formula

​$$F=m\times a$$​​

Si può notare che tiene conto del corpo soggetto alla forza, attraverso la massa ($$m$$​), e del cambiamento del suo moto, attraverso l'accelerazione ($$a$$​) causata dalla forza stessa. L'unità di misura della forza è il newton ($$N$$) che corrisponde alla forza necessaria per imprimere un'accelerazione di $$1 \dfrac{m}{s^2}$$​ a una massa di $$1 kg$$​.

​$$N=\dfrac{kg \times m}{s^2}$$​​

La forza si può misurare con un dinamometro che è un cilindretto contenente una molla: più la si vuole estendere, maggiore sarà la forza da applicare.

La forza peso e la massa

È anche detta semplicemente peso. È la forza di gravità esercitata su un corpo da un pianeta. La forza di gravità è l'attrazione reciproca che si riscontra tra due corpi dotati di massa. La forza subita da un corpo è proporzionale alla massa dell'altro. La forza subita dai corpi diminuisce se si allontanano tra di loro.

Nota bene: l'attrazione gravitazionale tra due oggetti di uso comune è impercettibile e trascurabile.

Sulla Terra

Vicino al livello del mare l'accelerazione dei corpi causata dalla massa terrestre (accelerazione di gravità, $$g$$​) è praticamente costante e pari a $$9,8 \ \dfrac{m}{s^2}$$. Di conseguenza l'intensità della forza peso ($$P$$) è proporzionale alla massa ($$m$$):

​$$P=m\times g$$​​

Perciò  peso e massa vengono spesso confusi ma sono molto diversi concettualmente.

L'attrito

È una forza che si oppone al moto, rallentandolo o impedendolo. L'attrito viscoso è quello che ostacola il moto di un corpo all'interno di un fluido. L'attrito radente è quello dovuto dovuta all'interazione tra le superfici di due solidi in contatto: maggiore è la ruvidità maggiore sarà l'attrito. Per spostare oggetti pesanti su un piano orizzontale servirebbe una forza (1) molto più piccola se non ci fosse la resistenza dell'attrito (2)!