Fisica Generale: Forze

Prima legge di Newton: un corpo non soggetto a forze (o soggetto a forze la cui risultante é nulla) permane nel suo stato di quiete o di moto rettilineo uniforme. L'assenza di forse quindi implica l'assenza di variazione di moto (accelerazione).

Dove i vettori F (forza) ed a (accelerazione) sono legati dalla quantità di materia (massa)

L'unità di misura della forza é il Newton

Gravitazione
Tutti gli oggetti in caduta libera sono soggetti all'accelerazione di gravità (g) che é pari a 9,8

Dicesi forza peso la forza esercitata dalla gravità terrestre sull'oggetto, dicesi Forza normale la forza esercitata da un piano su cui si trova un oggetto perpendicolarmente al piano stesso.

Attriti
L'attrito statico di una superficie k: forza necessaria per mettere in moto un corpo di massa M su k. La forza di attrito non può mai provocare una accelerazione rispetto al piano che la esercita.
L'attrito dinamico é pari alla forza applicata perpendicolarmente al piano per una costante d'attrito (

 dove

 é la forza esercitata perpendicolarmente al piano)

Tensione
E' la forza resistente misurata su una fune, vale come le forze applicate all'altro estremo della fune.

Forza elastica
E' la forza esercitata da una molla o da altro materiale elastico.

 Forza = costante elastica * allungamento

Forza Centrifuga
E' la forza che un oggetto in moto verso l'esterno di una curva.

 Dove omega é la velocità angolare dell'oggetto ed r il raggio di curvatura.

Forza di Coulomb

Due cariche elettriche sono soggette ad una forza che dipende dalle cariche stesse (misurate in Coulomb C) e diminuisce con il quadrato della distanza.

 Dove k é la costante elettrostatica di Coulomb e vale:

Cariche elettriche con lo stesso segno si respingono con segno opposto si attraggono.

Forza di Lorentz
Una carica che entra in un campo magnetico B con velocità v é soggetta ad una forza perpendicolare al piano su cui giacciono

Forza gravitazionale
Due corpi avente massa si attraggono con una forza diretta come il raggio che li congiunge, pari a:

Dove G é la Costante di gravitazione universale e vale

L'accelerazione di gravità g in realtà é spiegabile proprio da questa formula, infatti, per m1 ignota e ponendo m2 = massa della Terra, r = raggio della Terra otteniamo 9,8

Le forze fondamentali
In natura sono 4 le forze fondamentali da cui ogni altra forza deriva:
La forza di gravitazione (responsabile di tutti i fenomeni astronomici): spiegata dalla legge di gravitazione universale
Forza elettromagnetica (lega gli elettroni al nucleo degli atomi ed é responsabile di tutti i fenomeni elettrici): spiegata dalle equazioni di Maxwell
Forza nucleare forte (tiene legati i protoni nel nucleo): non spiegata
Forza nucleare debole (spiega la fusione nucleare, é responsabile dei decadimenti radioattivi): non ancora completamente spiegata