Cosa studia le dinamiche?

La dinamica studia le forze e le coppie e il loro effetto sul movimento degli oggetti. La dinamica è un ramo della fisica meccanica che studia i corpi in movimento, prendendo in considerazione i fenomeni che rendono possibile questo movimento, le forze che agiscono su di loro, la loro massa e accelerazione.

Isaac Newton era responsabile della definizione delle leggi fondamentali della fisica necessarie per lo studio della dinamica degli oggetti. La seconda legge di Newton è la più rappresentativa nello studio delle dinamiche, poiché parla di movimento e include la famosa equazione di Force = Mass x Acceleration.

In termini generali, gli scienziati che si concentrano sulle dinamiche, studiano come un sistema fisico può svilupparsi o modificarsi entro un certo periodo di tempo e le cause che portano a queste alterazioni.

In questo modo, le leggi stabilite da Newton diventano fondamentali nello studio delle dinamiche, poiché aiutano a comprendere le cause del movimento degli oggetti (Verterra, 2017).

Studiando un sistema meccanico, le dinamiche possono essere comprese più facilmente. In questo caso, è possibile osservare più in dettaglio le implicazioni pratiche legate alla seconda legge del movimento di Newton.

Tuttavia, le tre leggi di Newton possono essere considerate dalle dinamiche, poiché sono correlate l'una con l'altra quando si esegue un esperimento fisico in cui è possibile osservare un certo tipo di movimento (Physics for Idiots, 2017).

Per l'elettromagnetismo classico, le equazioni di Maxwell sono quelle che descrivono il funzionamento della dinamica.

Allo stesso modo, si sostiene che la dinamica dei sistemi classici coinvolge sia la meccanica che l'elettromagnetismo ed è descritta in base alla combinazione delle leggi di Newton, delle equazioni di Maxwell e della forza di Lorentz.

Alcuni degli studi legati alle dinamiche

forze

Il concetto di forze è fondamentale per risolvere problemi relativi sia alla dinamica che alla statica. Se conosciamo le forze che agiscono su un oggetto, possiamo determinare come si muove.

D'altra parte, se sappiamo come si muove un oggetto, possiamo calcolare le forze che agiscono su di esso.

Per determinare con certezza quali sono le forze che agiscono su un oggetto è necessario sapere come si muove l'oggetto in relazione a un sistema di riferimento inerziale.

Le equazioni del moto sono state sviluppate in modo tale che le forze che agiscono su un oggetto possano essere correlate al suo movimento (in particolare, con la sua accelerazione) (Physics M., 2017).

Quando la somma delle forze che agiscono su un oggetto è uguale a zero, l'oggetto avrà un coefficiente di accelerazione uguale a zero.

Al contrario, se la somma delle forze che agiscono sullo stesso oggetto non è uguale a zero, allora l'oggetto avrà un coefficiente di chiarificazione e quindi si muoverà.

È importante chiarire che, oggetto di maggiore massa, sarà necessaria una maggiore applicazione della forza per essere spostati (problemi della fisica del mondo reale, 2017).

Le leggi di Newton

Molte persone dicono erroneamente che Isaac Newton ha inventato la gravità. Se è così, sarebbe responsabile della caduta di tutti gli oggetti.

Pertanto, è giusto dire che Isaac Newton era responsabile della scoperta della gravità e dell'innalzamento dei tre principi base del movimento (Fisica, 2017).

1- La prima legge di Newton

Una particella rimarrà in movimento o in uno stato di riposo, a meno che una forza esterna non agisca su di essa.

Ciò significa che, se le forze esterne non vengono applicate a una particella, il suo movimento o varierà in alcun modo.

Cioè, se non ci fosse alcun attrito o resistenza dall'aria, una particella che si muove ad una certa velocità potrebbe continuare il suo movimento indefinitamente.

Nella vita pratica, questo tipo di fenomeni non si verifica poiché vi è un coefficiente di attrito o resistenza dell'aria che esercita forza sulla particella in movimento.

Tuttavia, se si pensa a una particella statica, questo approccio ha più senso, perché se non viene applicata una forza esterna a quella particella, rimarrà in uno stato di riposo (Academy, 2017).

2- Seconda legge di Newton

La forza che si trova in un oggetto è uguale alla sua massa moltiplicata per la sua accelerazione. Questa legge è più comunemente conosciuta con la sua formula (Forza = Massa x Accelerazione).

Questa è la formula fondamentale della dinamica, poiché è correlata alla maggior parte degli esercizi trattati da questo ramo della fisica.

In termini generali, questa formula è facile da capire quando si pensa che un oggetto di massa maggiore avrà probabilmente bisogno di applicare più forza per raggiungere la stessa accelerazione di una massa inferiore.

3- Terza legge di Newton

Ogni azione ha una reazione. In termini generali, questa legge significa che se si esercita una pressione contro un muro, eserciterà una forza di ritorno verso il corpo che lo preme.

Questo è essenziale, perché se così non fosse, è possibile che il muro sia collassato quando è stato toccato.

Categorie dinamiche

Lo studio delle dinamiche è diviso in due categorie principali: dinamica lineare e dinamica rotazionale.

Dinamica lineare

La dinamica lineare interessa oggetti che si muovono in linea retta e coinvolgono valori come forza, massa, inerzia, spostamento (in unità di distanza), velocità (distanza per unità di tempo), accelerazione (distanza per unità di tempo elevata a quadrato) e quantità di moto (massa per unità di velocità).

Dinamica rotazionale

Le dinamiche rotazionali influenzano gli oggetti che ruotano o si muovono lungo un percorso curvo.

Comprende valori come la truppa, il momento di inerzia, l'inerzia rotazionale, spostamento angolare (in radianti e talvolta gradi), velocità angolare (radianti per unità di tempo, accelerazione angolare (radianti per unità di tempo al quadrato) e momento angolare ( momento d'inerzia moltiplicato per le unità di velocità angolare).

Comunemente, lo stesso oggetto può mostrare movimenti rotatori e lineari durante lo stesso viaggio (Harcourt, 2016).