Transcription
L'esperienza quotidiana ci dice che, per mantenere un oggetto in movimento, è necessario applicargli una forza.
Un'automobile, come qualsiasi altro veicolo, si muove a velocità costante soltanto se c'è un motore che la spinge. Se il motore si spegne, dopo un po' l'auto si ferma. La velocità degli oggetti, quindi, sembra essere determinata dalle forze che si sono applicate.
Ebbene, questo in realtà non è vero; è un'impressione sbagliata che abbiamo. Gli oggetti, quando si muovono, incontrano la resistenza delle forze d'attrito. Se eliminiamo l'attrito, scopriremo che gli oggetti in realtà hanno la tendenza a muoversi a velocità costante in intensità, direzione e verso.
Se sono fermi, tendono a restare fermi; se si muovono in una certa direzione a una certa velocità, tendono a continuare a farlo. Questa tendenza naturale dei corpi si chiama inerzia.
Il primo a intuire questa proprietà è stato Galileo. Sulla base dei suoi esperimenti con il piano inclinato, Galileo ragionava così: la velocità di un corpo che scende lungo un piano inclinato va aumentando; la velocità, dopo che sale lungo un piano inclinato, progressivamente diminuisce.
Ma allora, se il piano non fosse inclinato, cioè se fosse orizzontale, la velocità del corpo non aumenterebbe né diminuirebbe. L'oggetto continuerebbe a muoversi sempre alla stessa velocità.
Il principio d'inerzia di Galileo, o primo principio della dinamica, è costituito da due affermazioni:
Primo, se la forza totale applicata su un punto materiale è uguale a zero, allora esso si muove a velocità costante.
Secondo, se un punto materiale si muove a velocità costante, allora vuol dire che la forza totale applicata su di esso è uguale a zero.
Nel caso dell'automobile, per mantenere costante la velocità, il motore deve compensare l'attrito dell'auto con l'aria e con la strada. La forza totale applicata all'automobile, cioè la somma della forza del motore e delle forze d'attrito, è uguale a zero.
D'altra parte, proprio in automobile abbiamo una chiara dimostrazione del principio d'inerzia.
Perché è così? Riguarda le cinture di sicurezza. La ragione è che, se l'auto incontra un ostacolo e frena bruscamente, i passeggeri, per inerzia, continuano a muoversi alla stessa velocità. Senza le cinture di sicurezza, quindi, i passeggeri andrebbero a sbattere contro il parabrezza.