Guida alla preparazione dell'esame di Fisica I (Statica)
Una preparazione di base sulla statica non può prescindere
dalla conoscenza dei seguenti punti:
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Statica
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Nozione di forza
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Classificazione delle forze
FORZE
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MUSCOLARI
ELASTICHE
GRAVITAZIONALI
ELETTRICHE
MAGNETICHE
...
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(secondo la loro natura)
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FORZE
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ISTANTANEE
CONTINUE
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(secondo la loro durata)
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Forza di gravità. Peso.
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Misura statica delle forze
Dinamometro
Effetto statico - effetto dinamico
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Elementi di una forza
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punto di applicazione
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direzione o linea d'azione della forza
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verso o senso
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intensità
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Equilibrio delle forze
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Risultante
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di forze aventi uguale direzione
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di due forze concorrenti
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di più forze concorrenti. Poligono delle forze.
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Scomposizione di una forza in due concorrenti
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Risultante di forze parallele
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parallele e concordi
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parallele e discordi
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Centro delle forze parallele
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Coppia di forze
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Risultante di un sistema di forze complanari
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Equilibrio dei corpi vincolati
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Centro di gravità
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Equilibrio dei corpi sospesi
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Equilibrio dei corpi appoggiati su un piano orizzontale
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Macchine semplici
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Leva
Un aspetto importante nell'apprendimento, e poi soprattutto nell'esposizione
di una disciplina, consiste nel saper padroneggiare il suo specifico vocabolario
tecnico. Per questo motivo propongo qui di seguito una selezione dei termini e
dei concetti che devono essere assolutamente imparati:
FORZA: qualunque causa che muta lo stato di quiete o di moto di un
corpo o che provoca deformazione nel corpo stesso. FORZA DI GRAVITA':
quella che la Terra esercita su tutti i corpi. PESO DI UN CORPO: forza con
la quale quel corpo è attratto dalla Terra. EFFETTO STATICO DELLA FORZA:
si ha se una forza produce deformazioni nei corpi elastici. EFFETTO
DINAMICO DELLA FORZA: se provoca il moto di un corpo o ne arresta il moto
o modifica comunque il moto di un corpo. DINAMOMETRO: è uno strumento
costituito essenzialmente da una molla elicoidale fissa ad un estremo
mentre all'altro estremo si applica la forza in esame. PUNTO DI
APPLICAZIONE: punto del corpo sul quale la forza agisce. DIREZIONE O LINEA
D'AZIONE DELLA FORZA: è la retta lungo la quale la forza esplica la sua
azione. VERSO O SENSO: è uno dei sensi che su una retta si possono
fissare. INTENSITA': è la misura o grandezza numerica della forza.
EQUILIBRIO DELLE FORZE: due o più forze applicate ad un corpo si fanno
equilibrio quando non alterano lo stato di quiete o di moto del corpo.
CORPI RIGIDI: corpi che non subiscono deformazioni qualunque sia il
sistema di forze su di essi agente. RISULTANTE DI UN SISTEMA DI FORZE:
quella forza che ad esso equivale negli effetti. COMPONENTI: le forze del
sistema. EQUILIBRANTE: forza uguale e contraria alla risultante.
COMPOSIZIONE DELLE FORZE: quando si determina la risultante di un sistema
di forze. FORZE OPPOSTE: hanno uguale intensità e verso contrario. Esse
si fanno equilibrio e la loro risultante è nulla. REGOLA DEL
PARALLELOGRAMMO DELLE FORZE: le risultanti di due forze concorrenti nello
stesso punto è rappresentata in direzione, verso e intensità dalla
diagonale del parallelogrammo costruito sui segmenti che rappresentano le
forze concorrenti. COPPIA DI UNA FORZA: sistema di due forze F, F'
parallele, discordi, di uguale intensità ed aventi linee d'azione
distinte. L'effetto di una coppia è la rotazione del corpo intorno ad un
asse perpendicolare al piano della coppia. BRACCIO DELLA COPPIA: distanza
delle linee d'azione delle due forze. MOMENTO DELLA COPPIA: prodotto della
lunghezza del braccio per l'intensità di una delle due forze: m=f*b.
COPPIE EQUIVALENTI: producono la stessa rotazione del corpo (hanno uguali
momenti). CORPO VINCOLATO: quando il suo movimento è sottoposto a qualche
limitazione (vincolo). MACCHINA: qualunque congegno capace di modificare
comunque l'azione di una forza. MACCHINA VANTAGGIOSA: se la potenza
impiegata è minore della resistenza (P<R). M. SVANTAGGIOSA: P>R. M.
INDIFFERENTE: P=R. POTENZA (P): forza motrice. RESISTENZA (R): forza
resistente. VANTAGGIO DI UNA MACCHINA: è espresso dal rapporto P/R. LEVA:
qualunque corpo rigido girevole attorno ad un punto (o asse) detto fulcro.
LEVA DI 1°GENERE O INTERFISSA: se il fulcro è fra la potenza e la
resistenza. LEVA DI 2°GENERE O INTERRESISTENTE: se la resistenza è fra
il fulcro e la potenza. LEVA DI 3° GENERE O INTERPOTENTE: se la potenza
è fra il fulcro e la resistenza. PULEGGIA O CARRUCOLA: è un disco rigido
girevole intorno al suo asse e munito di una staffa. GOLA DELLA PULEGGIA:
solco ricavato nel contorno della puleggia. PULEGGIA FISSA: la staffa è
fissata, mediante un gancio ad un sostegno rigido. PULEGGIA MOBILE: un
estremo della fune si fissa al sostegno, all'altro estremo si applica la
potenza, alla staffa si fissa la resistenza. ASSE DELLA RUOTA: è formata
da sue cilindri rigidi aventi lo stesso asse. Quello di diametro maggiore
è, in genere, una ruota, l'altro è l'asse della ruota. PIANO INCLINATO:
è un piano rigido, inclinato sull'orizzonte.
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Esercizi:
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(B) Sulla risultante di forze concorrenti
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(C) Poligono delle forze
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(D) Sulla risultante di forze parallele
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(E) Sulla coppia di forze
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