Cap. 3 B - Le forze e l'equilibrio

1: La forza è definita come la causa capace di deformare un corpo (effetto statico) o di modificarne lo stato di quiete o di moto (effetto dinamico).
2: L'unità di misura della forza nel SI è il newton (N) che è pari al peso di un corpo che ha una massa di circa $102\, uug$
3: La forza peso è la forza con cui la Terra attrae tutti i corpi che si trovano in prossimità della sua superficie ed è proporzionale alla massa dei corpi secondo la relazione $F_p = mg$, dove $g=9.8\, uuN//uukg$ alle nostre latitudini.
4: La misura statica della forza sfrutta la relazione tra l'intensità della forza e la deformazione che essa produce su un corpo elastico. Questa relazione di proporzionalità diretta è chiamata legge di Hooke e su di essa si basa il funzionamento del dinamometro, lo strumento di misura delle forze.
5: Le grandezze scalari sono descritte soltanto da un valore numerico. Le grandezze vettoriali sono caratterizzate da un modulo, da una direzione e da un verso. Le grandezze vettoriali si rappresentano per mezzo di segmenti orientati chiamati vettori.
6: Per ricavare la risultante di due o più forze applicate a un corpo, si ricorre alla regola del parallelogramma, secondo la quale il vettore risultante di due forze è la diagonale di un parallelogramma che ha per lati non paralleli i vettori che rappresentano le due forze.
Le componenti di una forza rispetto a due assi cartesiani ortogonali sono le proiezioni del vettore forza rispetto ai due assi.
7: Un punto materiale è un corpo ideale con dimensioni puntiformi, ma con massa diversa da zero.
Un punto materiale è in equilibrio se e soltanto se la risultante delle forze applicate è nulla.
8: La pressione è una grandezza fisica scalare data dal rapporto tra la forza e la superficie sulla quale agisce in direzione perpendicolare. Il pascal (Pa) è l'unità di misura della pressione e corrisponde alla pressione esercitata dalla forza di §1 uuN§ sulla superficie di §1 uum^2§.
9: In base al principio di Pascal, la pressione esercitata sulla superficie di un fluido si trasmette in tutte le direzioni e con la stessa intensità su ogni altra superficie a contatto con il fluido.
10: La legge di Stevino afferma che la pressione esercitata da un liquido a una profondità §h§ è direttamente proporzionale sia a §h§ sia alla densità del liquido e si calcola applicando la formula: §P = h d g§.
11: Il principio di Archimede sostiene che un corpo immerso in un fluido riceve una spinta verso l'alto uguale al peso del liquido da esso spostato. Se §V§ è il volume di liquido spostato e §d§ la densità del liquido, per calcolare la spinta si applica la formula: §S = d g V§.
12: La pressione atmosferica è la pressione esercitata dall'aria su tutti i corpi che si trovano a contatto con essa. Per misurarne il valore si può utilizzare il barometro di Torricelli. La pressione atmosferica standard corrisponde alla pressione che una colonna di mercurio alta 760 mm esercita sulla sua base.
13: Per misurare la pressione dei fluidi si utilizza il manometro a mercurio a tubo aperto, uno strumento differenziale che misura la differenza di pressione tra due ambienti, di cui uno coincide generalmente con l'atmosfera. Dal meccanismo di funzionamento di questo strumento si ricava la formula per calcolare le differenze di pressione: §P_atm -- P_x = Delta h d g§, dove §P_x§ è la pressione da misurare e §Delta h§ il dislivello tra menisco di destra e di sinistra.