10 esempi di leggi di Newton

Le leggi di Newton

Il leggi di Newton, note anche come leggi del moto, sono tre principi di fisico che si riferiscono al movimento dei corpi. Sono:

Questi principi sono stati formulati dal fisico e matematico inglese Isaac Newton nel suo lavoro Philosophiæ naturalis principia mathematica (1687). Con queste leggi, Newton pose le basi della meccanica classica, la branca della fisica che studia il comportamento dei corpi fermi o in movimento a piccole velocità (rispetto alla velocità della luce).

Le leggi di Newton hanno segnato una rivoluzione nel campo della fisica. Costituivano i fondamenti della dinamica (parte della meccanica che studia il movimento secondo le forze che lo originano). Inoltre, combinando questi principi con legge di gravitazione universale, è stato possibile spiegare le leggi dell'astronomo e matematico tedesco Johannes Kepler sul movimento dei pianeti e dei satelliti.

Prima legge di Newton - Il principio di inerzia

La prima legge di Newton afferma che un corpo cambia la sua velocità solo se una forza esterna agisce su di esso. L'inerzia è la tendenza di un corpo a continuare nello stato in cui si trova.

Secondo questa prima legge, un corpo non può da solo cambiare il suo stato; uscire da fermo (velocità zero) o da a movimento della linea uniforme, è necessario che su di esso agisca una certa forza.

Pertanto, se non viene applicata alcuna forza e un corpo è in uno stato di riposo, rimarrà tale; se un corpo era in movimento, continuerà ad essere di moto uniforme a velocità costante.

Per esempio: Un uomo lascia la sua auto parcheggiata fuori casa. Nessuna forza agisce sull'auto. Il giorno dopo l'auto è ancora lì.

Newton estrae l'idea di inerzia dal fisico italiano, Galileo Galilei (Dialogo sui due grandi sistemi del mondo -1632).

Seconda legge di Newton - Il principio fondamentale della dinamica

La seconda legge di Newton afferma che esiste una relazione tra la forza esercitata su un corpo e la sua accelerazione. Questa relazione è diretta e proporzionale, cioè la forza esercitata su un corpo è direttamente proporzionale all'accelerazione che avrà.

Per esempio: Più forza Juan applica quando calcia il pallone, più è probabile che il pallone attraversi il centro del campo perché maggiore sarà la sua accelerazione.

L'accelerazione dipende da grandezza, direzione e senso della forza totale applicata e della massa dell'oggetto.

Terza legge di Newton - Il principio di azione e reazione

La terza legge di Newton afferma che quando un corpo esercita una forza su un altro, quest'ultimo risponde con una reazione di uguale grandezza e direzione ma in direzione opposta. La forza esercitata dall'azione corrisponde a una reazione.

Per esempio: Quando un uomo inciampa su un tavolo, riceverà dal tavolo la stessa forza che ha applicato con il colpo.

Esempi della prima legge di Newton

1. Il conducente di un'auto frena bruscamente e, per inerzia, si lancia in avanti.
2. Una pietra per terra è in uno stato di riposo. Se nulla lo disturba, resterà a riposo.
3. Una bicicletta conservata cinque anni fa in una soffitta esce dal suo stato di riposo quando un bambino decide di usarla.
4. Un maratoneta continua a correre diversi metri oltre il traguardo anche quando decide di frenare, per l'inerzia del suo corpo.

Esempi della seconda legge di Newton

1. Una signora insegna a due bambini ad andare in bicicletta: un bambino di 4 anni e uno di 10 anni, in modo che raggiungano lo stesso posto con la stessa accelerazione. Dovrai esercitare più forza quando spingi il bambino di 10 anni perché il suo peso (e quindi la sua massa) è maggiore.
2. Un'auto ha bisogno di una certa quantità di potenza per poter circolare in autostrada, cioè ha bisogno di una certa quantità di forza per accelerare la sua massa.

Esempi della terza legge di Newton

1. Se una palla da biliardo ne colpisce un'altra, sulla seconda viene esercitata la stessa forza della prima.
2. Un bambino vuole saltare per arrampicarsi su un albero (reazione), deve spingere a terra per spingersi (azione).
3. Un uomo sgonfia un palloncino; il pallone spinge l'aria fuori con una forza uguale a quella che l'aria fa al pallone. Questo è il motivo per cui il palloncino si sposta da un lato all'altro.