Introduzione alla Meccanica: cinematica, dinamica e statica - WeSchool


 


La 
meccanica classica
 è quella branca della fisica che studia i movimenti di uno o più corpi. Essa è sufficiente a descrivere con grande accuratezza i fenomeni che possiamo osservare nella vita di tutti i giorni.


Si divide in tre grandi parti:





















Videolezione "Studio di funzione: il procedimento"

























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Cinematica
: si occupa di descrivere il 
movimento
 di un corpo, indipendentemente dalle cause che lo hanno prodotto. Viene dal greco antico $\kappa \iota \nu \eta \sigma \iota \varsigma$ (
kinésis
), che vuol dire, appunto, “movimento”.


Dinamica
: studia le 
cause
 che determinano il movimento di un corpo, le 
forze
, ed esprime il movimento di un corpo in termini di queste ultime. Deriva dal greco antico $\delta \upsilon \nu \alpha \mu \iota \varsigma$ (
dinamis
), che vuol dire “forza”.


Statica
: studia i 
corpi in equilibrio
, ossia quei casi particolari in cui le forze agenti si bilanciano. L’equilibrio può essere statico (il sistema rimane fermo nel suo complesso) o dinamico (il sistema si muove di 
moto uniforme
). Il termine $\sigma \tau \alpha \sigma \iota \varsigma$ (
stasis
) in greco antico significa “stasi”, ovvero lo stare, l’assenza di movimento.


Per poter descrivere con esattezza i fenomeni che ci circondano, la meccanica classica opera un’
astrazione
 delle condizioni presenti, ossia 
semplifica il sistema reale in delle entità matematiche
, che possono essere descritte da precise leggi, oggetto appunto dello studio della meccanica. Per questo motivo, all’interno della meccanica classica, il corpo di per sé può essere di tre tipi, da adottare a seconda delle circostanze:


Punto Materiale
: si tratta di un corpo le cui 
dimensioni sono trascurabili
 nel sistema di riferimento scelto, ovvero non influenzano l’esito dell’esperienza fisica. Il punto materiale è un punto geometrico, dotato di 
massa
. A seconda della situazione, uno stesso corpo può essere o meno considerato un punto materiale: dal punto di vista di un uomo che cammina sulla superficie terrestre, la terra stessa non può essere considerata un punto materiale, mentre dal punto di vista dell’intero sistema solare, per descriverne l’orbita, è utile considerare la terra come punto materiale.


Corpo Continuo
: è una porzione di spazio (un volume) caratterizzata da una 
densità
 di massa
. Questa densità può variare di punto in punto, come in un gas, ma si considera sempre che sia il volume sia la densità siano abbastanza regolari (per esempio, varino con continuità).


Corpo Rigido
: è un caso particolare di corpo continuo, in cui la 
distanza
 tra una qualsiasi coppia di punti appartenenti al corpo rimane 
invariata
 durante tutto il moto. Una palla da bowling, un’automobile, un satellite sono buoni esempi di corpo rigido.


Attenzione però: a seconda della situazione, un solo corpo può cadere in una qualsiasi di queste categorie. Una palla da bowling che scivola su una pista di legno può essere un punto materiale; se la stessa palla da bowling viene riscaldata sino al suo punto di fusione, e poi viene lasciata cadere, può essere utile vederla come un corpo continuo; mentre quando la palla da bowling urta i birilli, per descrivere questo urto molto accuratamente (ad esempio, per descrivere le 
deformazioni elastiche
 infinitesime che la superficie della palla subisce a seguito dell’urto) potrebbe essere necessario considerarla come un corpo rigido.

