Le leggi di Newton: dal principio d'inerzia a quello di azione e reazione - WeSchool


La 
dinamica
 (dal greco “
dynamis
”, forza) è quella parte della 
meccanica
 che si occupa di studiare la relazione tra le 
forze
 e gli effetti che esse causano su un corpo. Un importante scienziato, che diede un grande contributo in questo ramo della fisica, fu 
Isaac Newton 
(1642 - 1727), mediante le sue tre leggi o principi:





















Videolezione "Studio di funzione: il procedimento"

























    const isRelatedVideo = 1;

 
Il 
principio di inerzia
 o primo principio della dinamica: 
Se su un corpo non agiscono forze o agisce un sistema di forze in equilibrio, il corpo persevera nel suo stato di quiete o di 
moto rettilineo uniforme
.
Per “sistema di forze in equilibrio” si intende un insieme di forze, grandezze 
vettoriali
, la cui somma vettoriale sia nulla.


La 
legge fondamentale
 
della dinamica
 o secondo principio della dinamica: 
Se su un corpo agisce una forza o un sistema di forze, la forza risultante applicata al corpo possiede direzione e verso della sua accelerazione e, in modulo, è direttamente proporzionale al modulo la sua 
accelerazione
. La costante di proporzionalità tra queste due grandezze è la 
massa
 (detta appunto inerziale), grandezza specifica di ciascun corpo. Questa legge può essere enunciata mediante l’equazione $$ \vec{F} = m \cdot \vec{a} $$ dove $\vec{F}$ è la risutlante delle forze agenti sul corpo, $m$ la massa dello stesso, e $\vec{a}$ l’accelerazione cui è soggetto (il prodotto è quello tra 
uno scalare e un vettore
).


Il 
principio di azione-reazione
 o terzo principio della dinamica: 
Se due corpi interagiscono tra loro, si sviluppano due forze, dette comunemente azione e reazione: come grandezze vettoriali sono uguali in modulo e direzione, ma opposte in verso
. 


La prima legge serve a definire una classe di osservatori: i cosiddetti 
osservatori inerziali
, per l’appunto. Gli osservatori inerziali sono coloro per i quali vale il principio di inerzia, ovvero tutti gli osservatori che, in presenza di un equilibrio di forze, registrano un moto rettilineo uniforme. Se questo non è verificato per un dato osservatore, l’osservatore si dice 
non inerziale
. Si può dimostrare che tutti gli osservatori inerziali si muovono di moto rettilineo uniforme gli uni rispetto agli altri (di più: non ce ne sono altri).


L’
unità di misura
 della forza nel 
sistema internazionale
 è il 
newton
, $\text{N}$, ed è derivata dalla seconda legge della dinamica: una forza di $1 \text{ N}$ corrisponde alla forza necessaria per imprimere ad un corpo di massa $1 \text{ kg}$ un’accelerazione pari a $1 \text{ m}/\text{s}^2$.


In realtà, le leggi di Newton funzionano anche nell’altro verso. In particolare:


Se un corpo si muove di moto rettilineo uniforme, allora le forze che agiscono su di esso sono in equilibrio.


Se un corpo è soggetto a un’accelerazione $\vec{a}$, allora su di esso deve agire una forza $\vec{F}$ pari a $m \ \vec{a}$.


Il secondo principio della dinamica, inoltre, implica il 
teorema dell'impulso
, che anzi ne costituisce una generalizzazione.

