Page 12 - Fisica per non fisici
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Se un certo oggetto possiede una generica accelerazione a, non necessariamente
uguale a g, possiamo dunque scrivere che trascorso un certo lasso di tempo t la sua
velocità è direttamente proporzionale alla sua accelerazione ed è quindi data dalla
seguente formula:
v = at (6)
che è l’espressione della velocità per il moto uniformemente accelerato (cioè
caratterizzato da un’accelerazione costante) di un oggetto inizialmente fermo.
È sorprendente che tutti i corpi, grandi o piccoli, leggeri o pesanti, cadano con la
stessa accelerazione? Più avanti, quando studieremo proprio i fenomeni dovuti alla
presenza della forza di gravità, ci accorgeremo che ci si può rendere conto molto
facilmente di questa circostanza.
Il principio di inerzia
Supponiamo di avere un oggetto solido inizialmente fermo su un piano orizzontale.
Sull’oggetto non agiscono forze o, per meglio dire, agiscono due forze che però si
equilibrano oppure ancora, come si dice in fisica, hanno risultante nulla: la forza
peso, diretta verso il basso, è infatti equilibrata da quella esercitata verso l’alto dal
piano che sostiene l’oggetto in questione. Se non tocchiamo l’oggetto, esso rimane
indefinitamente nel suo stato di quiete. Ma cosa succede se imprimiamo al corpo una
certa velocità? L’esperienza mostra che esso si muove di moto rettilineo e, se il
corpo è per esempio un mattone, dopo pochi istanti si ferma.
Invece di un mattone, utilizziamo un oggetto molto levigato e facciamolo scorrere
dopo avere levigato altrettanto bene la superficie orizzontale. A parità di velocità
iniziale, l’oggetto si ferma dopo un tempo molto più lungo e dopo aver percorso una
maggiore distanza poiché l’attrito è notevolmente ridotto rispetto al caso precedente.
A questo punto vorrei suggerirvi la realizzazione di un esperimento veramente
molto semplice che potete facilmente eseguire in casa.
Fate scorrere, sulla superficie levigata del tavolo di marmo o di laminato plastico
che avete in cucina, un blocco di ghiaccio secco, quello che è usato per conservare i
gelati. Il ghiaccio secco è anidride carbonica solida che, in condizioni normali,
sublima cioè passa direttamente dallo stato solido a quello gassoso senza passare
per lo stato liquido (per questo lo chiamiamo «secco»). Per conseguenza, quando un
blocco di ghiaccio secco viene appoggiato su un piano orizzontale, si forma un
sottile cuscino gassoso di anidride carbonica simile a quello (di aria) che viene
generato da un hovercraft: il blocco solido, di fatto, non tocca la superficie del
tavolo! È evidente che, in questo caso, gli attriti sono ancor più ridotti e ci sembrerà
che a seguito di una piccola spinta il blocco non abbia alcuna intenzione di fermarsi,