• Thursday September 16,2021

Le leggi di Newton

Vi spieghiamo quali sono le Leggi di Newton, come spiegano l'inerzia, la dinamica e il principio di reazione all'azione.

Le leggi di Newton ci consentono di comprendere il movimento.
  1. Quali sono le leggi di Newton?

Newton's Laws o Newton's Laws of Motion sono i tre principi fondamentali su cui si basa la meccanica classica, uno dei rami della fisica. Furono nominati da Sir Isaac Newton nella sua opera Philosohiae naturalis principia matematica (" principi matematici della filosofia naturale") del 1687.

Questo insieme di leggi fisiche ha rivoluzionato i concetti di base riguardanti il ​​movimento dei corpi che l'umanità aveva. Insieme al contributo di Galileo Galilei, costituisce la base della dinamica. Se combinato con la Legge della gravitazione universale di Albert Einstein, consente di dedurre e spiegare le Leggi di Keplero sul movimento planetario.

Tuttavia, le Leggi di Newton hanno validità solo all'interno dei sistemi di riferimento inerziale, cioè quelli in cui intervengono solo forze reali, che muovono le particelle a una velocità costante e molto distante. alla velocità della luce (300.000 km / s).

Le leggi di Newton partono dalla considerazione del movimento come lo spostamento di un oggetto da un luogo a un altro, tenendo conto del luogo in cui si verifica, che può anche spostarsi in relazione a un altro luogo, e così via fino a raggiungere un punto fisso o immobile, che servirebbe da riferimento per ottenere valori assoluti.

Ti può servire: Meccanica in fisica

  1. Prima legge di Newton o Legge d'inerzia

La prima Legge di Newton contraddice un principio formulato nell'antichità dal saggio Arististteles greco, per il quale un corpo poteva mantenere il suo movimento solo se fosse applicata una forza sostenuta. Newton afferma invece che:

"Ogni corpo persevera nel suo stato di riposo o uniforme movimento rettilineo a meno che non sia costretto a cambiare il suo stato da forze stampate su di esso . "

Pertanto, un oggetto che si muove o è a riposo non può alterare questo stato, a meno che non venga applicato un qualche tipo di forza.

Secondo questo principio , il movimento è una dimensione vettoriale (dotata di direzione e significato) . È possibile calcolare l'accelerazione (positiva quando la velocità aumenta e negativa quando diminuisce) dalla velocità iniziale e finale. Inoltre, propone che le cose in movimento tendano sempre a muoversi su un percorso diritto e uniforme.

Un esempio perfetto della legge di inerzia è un lanciatore di pesi alle Olimpiadi. L'atleta prende slancio muovendo i cerchi, facendo girare il peso legato con una corda sul proprio asse (movimento circolare), fino a raggiungere l'accelerazione necessaria per rilasciarlo e vederlo volare in linea retta (movimento rettilineo uniforme).

Quel movimento rettilineo continua fino a quando la gravità curva la sua traiettoria. Allo stesso tempo, lo sfregamento dell'oggetto con l'aria diminuisce la sua velocità (accelerazione negativa) fino a quando non cade. Si noti che la forza esercitata sul peso nel suo movimento è zero.

Vedi di più in: La prima legge di Newton

  1. Seconda legge o legge fondamentale della dinamica

La seconda legge di Newton mette in relazione forza, massa e accelerazione.

In questa legge Newton definisce il concetto di forza (rappresentato da F ), esprimendo che:

"Il cambio di un movimento è direttamente proporzionale alla forza motrice stampata su di esso e avviene lungo la linea retta lungo la quale è stampata quella forza."

Ciò significa che l'accelerazione di un oggetto in movimento risponde sempre alla quantità di forza applicata in un determinato momento, per modificarne la traiettoria o la velocità.

Da queste considerazioni nasce l' equazione fondamentale della dinamica per oggetti di massa costante:

Forza risultante (F risultante ) = massa (m) x accelerazione (a)

Cioè, una forza netta agisce su un corpo di massa costante e gli dà una certa accelerazione. Nei casi in cui la massa non è costante, la formula si concentrerà piuttosto sulla quantità di movimento (p), secondo la seguente formula:

Quantità di movimento (p) = massa (m) x velocità (v). Pertanto: netto F = d (mv) / dt.

Pertanto, la forza può essere correlata all'accelerazione e alla massa, indipendentemente dal fatto che quest'ultima sia variabile o meno.

Per esemplificare questa seconda legge, il caso della caduta libera è l'ideale: se lasciamo cadere una palla da tennis da un edificio, l'accelerazione che sperimenterò aumenterà col passare del tempo, poiché sarà su di essa agire sulla forza di gravità. Pertanto, la sua velocità iniziale sarà zero, ma su di essa verrà applicata una forza costante in linea retta, verso il basso.

Vedi di più in: Newton's Second Law

  1. Terza legge o principio di azione e reazione

Secondo la terza legge di Newton,

`` Tutte le azioni corrispondono a una reazione uguale ma nella direzione opposta : il che significa che le azioni reciproche di due corpi sono sempre le stesse e dirette nella direzione opposta ''.

In questo modo, ogni volta che una forza viene esercitata su un oggetto, essa esercita una forza simile nella direzione opposta e di uguale intensità, quindi se due oggetti (1 e 2) interagiscono, la forza esercitato l'uno sull'altro sarà uguale in grandezza a quello esercitato dall'altro sul primo, ma di segno opposto.

Cioè: F 1-2 = F 2-1 . La prima forza sarà conosciuta come n e la seconda forza come reazione n .

Per dimostrare questa terza legge, è solo necessario osservare cosa succede quando due persone di peso simile corrono in direzioni opposte e si scontrano: entrambe riceveranno la forza dell'altra e saranno respinte nella direzione opposta. Lo stesso accade quando una palla rimbalza sul muro e viene espulsa nella direzione opposta, con una forza simile a quella proiettata sul lancio.

Vedi di più in: Terza legge di Newton

  1. Biografia di Isaac Newton

Tra gli altri contributi, Isaac Newton ha scoperto lo spettro cromatico della luce.

Isaac Newton (1642-1727) nacque nel Lincolnshire, in Inghilterra, figlio dei contadini puritani. La sua nascita è stata traumatica ed è venuto nel mondo così magro e sporco, che hanno pensato che non sarebbe sopravvissuto troppo a lungo.

Tuttavia, è cresciuto fino a diventare un bambino eccentrico, dai primi talenti per la matematica e la filosofia naturale. È entrato all'Università di Cambridge all'età di diciotto anni per continuare gli studi. Si dice che non sia davvero entrato in classe, perché il suo interesse principale era per la biblioteca e la formazione autodidatta.

Ciò non ha impedito il suo sviluppo accademico. Divenne un fisico, teologo, filosofo e importante matematico, riconosciuto dalla Royal Society . Gli viene attribuita l'invenzione del calcolo matematico, nonché vari studi sull'ottica e sulla luce.

Inoltre, ha contribuito notevolmente allo sviluppo della matematica e della fisica : ha scoperto lo spettro dei colori della luce, ha formulato una legge di conduzione termica, un'altra sull'origine delle stelle, sulla velocità del suono nell'aria e sulla meccanica dei fluidi, e un enorme eccetera. La sua grande opera fu la Philosophiae naturalis principia matematica .

Newton morì nel 1727, dopo essere stato uno scienziato rispettato e onesto, che ricevette un incarico di nomina ("padre") dalla regina Anna d'Inghilterra. Soffriva di coliche nefrotiche e altri disturbi renali che, dopo molte ore di delirio, lo portarono finalmente alla tomba il 31 marzo.


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