10 esempi della seconda legge di Newton nella vita di tutti i giorni
Nella seconda legge di Newton, nota come Principio Fondamentale delle Dinamiche, lo scienziato afferma che maggiore è la massa di un oggetto, maggiore sarà la forza necessaria per accelerarla. Cioè, l'accelerazione dell'oggetto è direttamente proporzionale alla forza netta che agisce su di esso e inversamente proporzionale a quella dell'oggetto.
Sappiamo che un oggetto può accelerare solo se ci sono forze su questo oggetto. La seconda legge di Newton ci dice esattamente quanto un oggetto accelera per una data forza netta.
In altre parole, se la forza netta fosse raddoppiata, l'accelerazione dell'oggetto sarebbe due volte maggiore. Allo stesso modo, se la massa dell'oggetto fosse raddoppiata, la sua accelerazione si ridurrebbe della metà.
Esempi della seconda legge di Newton nella vita reale
Questa legge di Newton si applica alla vita reale, essendo una delle leggi della fisica che influisce maggiormente sulla nostra vita quotidiana:
1- Calciare una palla
Quando prendiamo a calci una palla, esercitiamo la forza in una direzione specifica, che è la direzione in cui viaggerà.
Inoltre, più forte è la palla che viene calciata, più forte è la forza che abbiamo messo su di essa e più lontano andrà.
2- Cattura la palla con la tua mano
Gli atleti professionisti spostano le loro mani indietro quando prendono la palla, dato che danno alla palla più tempo per perdere la sua velocità, e a sua volta applicano meno forza da parte sua.
3- Spingere una macchina
Ad esempio, spingendo un carrello del supermercato due volte più forte si ottiene il doppio dell'accelerazione.
4- Spingere due auto
D'altra parte, quando spinge due carrelli del supermercato con la stessa forza, produce metà dell'accelerazione, perché varia inversamente.
5- Spingere lo stesso carrello pieno o vuoto
È più facile spingere una macchina del supermercato vuota che una piena, poiché l'auto piena ha più massa del vuoto, quindi è necessaria più forza per spingere l'auto al massimo.
6- Spingere una macchina
Per calcolare la forza necessaria per spingere l'auto alla stazione di servizio più vicina, supponendo che spostiamo una macchina di una tonnellata a circa 0, 05 metri al secondo, possiamo stimare la forza esercitata sulla macchina, che, in questo caso, sarà di circa 100 newton.
7- Guidare un camion o una macchina
La massa di un camion è molto più grande di quella di un'automobile, il che significa che richiede più forza per accelerare nella stessa misura.
Quando, per esempio, un'auto viene guidata per 100 km su un'autostrada per 65 km, utilizzerà senza dubbio molto meno benzina rispetto a quella che si avrebbe se si dovesse guidare alla stessa velocità per la stessa distanza su un camion.
8- Due persone che camminano insieme
Lo stesso ragionamento sopra può essere applicato a qualsiasi oggetto in movimento. Per esempio, due persone che camminano insieme, ma una persona pesa meno dell'altra, anche se camminano esercitando la stessa quantità di forza, chi pesa meno andrà più veloce perché la loro accelerazione è indubbiamente maggiore.
9- Due persone spingono un tavolo
Immagina due persone, una più forte dell'altra, che spingono un tavolo in direzioni diverse.
La persona con la più grande forza spinge verso est, e la persona con la minima forza è a nord.
Se aggiungiamo entrambe le forze, otterremo un risultato uguale al movimento e all'accelerazione del tavolo. Il tavolo, quindi, si sposterà in direzione nord-est, sebbene con una maggiore inclinazione verso est, data la forza esercitata dalla persona più forte.
10- Giocare a golf
In una partita di golf, l'accelerazione della palla è direttamente proporzionale alla forza applicata con la mazza e inversamente proporzionale alla sua massa. La forza dell'aria che può causare un piccolo cambiamento nella sua direzione influenza il percorso.
Le leggi di Newton
Isaac Newton (4 gennaio 1643 - 31 marzo 1727), fisico e matematico inglese, famoso per la sua legge di gravitazione, fu una figura chiave nella rivoluzione scientifica del diciassettesimo secolo e sviluppò i principi della fisica moderna.
Newton introdusse per la prima volta le sue tre leggi di movimento nel Principia Mathematica Philosophiae Naturalis nel 1686.
Considerato il libro più influente sulla fisica e forse su tutta la scienza, contiene informazioni su quasi tutti i concetti essenziali della fisica.
Questo lavoro offre una descrizione quantitativa esatta dei corpi in movimento in tre leggi fondamentali:
1- Un corpo stazionario rimarrà immobile a meno che non vi sia applicata una forza esterna;
2- La forza è uguale alla massa moltiplicata per l'accelerazione, e un cambiamento di movimento è proporzionale alla forza applicata;
3- Per ogni azione, c'è una reazione uguale e contraria.
Queste tre leggi hanno aiutato a spiegare non solo le orbite planetarie ellittiche, ma quasi tutti gli altri movimenti dell'universo: come i pianeti sono tenuti in orbita dall'attrazione della gravità del sole, come la Luna ruota intorno alla Terra e le lune di Giove ruota attorno a lei e come le comete ruotano in orbite ellittiche attorno al sole.
Il modo in cui quasi tutto si muove può essere risolto usando le leggi del moto: quanta forza ci vorrà per accelerare un treno, se una palla di cannone raggiungerà il suo bersaglio, come si muovono le correnti aeree e oceaniche o se un aereo volerà, sono tutte applicazioni della seconda legge di Newton.
In conclusione, è molto facile osservare questa seconda legge di Newton in pratica, se non in matematica, dal momento che abbiamo tutti verificato empiricamente che è necessario esercitare più forza (e quindi più energia) per spostare un pesante pianoforte a coda piuttosto che Scivolare un piccolo sgabello sul pavimento.
Oppure, come detto sopra, quando prendi una palla da cricket che si muove velocemente, sappiamo che farà meno danni se muovi il braccio indietro mentre prendi la palla.
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