Page 13 - Fisica per non fisici
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continuando a muoversi in linea retta.
Supponiamo ora, come astrazione, che sia possibile realizzare uno scorrimento
«perfetto». Ci aspettiamo che un corpo lasciato libero di muoversi in queste
condizioni mantenga indefinitamente la velocità che gli abbiamo impresso all’inizio:
le esperienze precedenti ci mostrano che ciò è assolutamente ragionevole. Del resto,
non toccare un corpo e lasciarlo muovere su un piano assolutamente privo di attrito
significa non applicargli alcuna forza; dunque, l’esperienza ci porta a pensare che, in
assoluta assenza di forze, il moto di un qualsiasi oggetto sia rettilineo e uniforme
cioè si svolga con una velocità che si mantiene costante.
Nasce così la formulazione di un fondamentale principio che è conosciuto come
principio di inerzia o anche come Primo Principio della Dinamica, enunciato per la
prima volta da Galileo Galilei:
Un corpo persevera nel suo stato di quiete o di moto rettilineo uniforme se non
intervengono forze a mutare tale stato.
Il principio di inerzia interviene in ogni circostanza ed è interessante discuterne
qualcuna. Per esempio, parlando di accelerazione di gravità, abbiamo pensato a una
situazione ideale nella quale non esiste attrito, come per esempio quello dovuto alla
resistenza dell’aria, che di fatto frena progressivamente qualsiasi oggetto libero di
cadere impedendogli di raggiungere velocità arbitrariamente elevate.
Lo sa bene un paracadutista: dal momento del lancio egli verifica che la sua
velocità si incrementa progressivamente; ma ancor prima di aprire il paracadute sa
anche che, a mano a mano che la sua velocità aumenta, aumenta anche la forza di
resistenza dell’aria. Questa forza si incrementa fino a equilibrare il peso del
paracadutista. A questo punto, egli non è più soggetto ad alcuna forza. Per meglio
dire, il suo peso è equilibrato dalla forza esercitata dalla resistenza dell’aria e il
paracadutista continua a scendere con una velocità costante, seppure elevata, in
accordo con il principio di inerzia: se un corpo in movimento è complessivamente
sottoposto a forze che hanno risultante nulla, il suo moto non può essere che rettilineo
e uniforme.
È vera anche la circostanza opposta, se così si può dire: cioè se vediamo che un
corpo si muove di moto rettilineo uniforme possiamo essere sicuri che tale corpo è
soggetto complessivamente a una forza nulla.
Così possiamo essere sicuri che se vediamo un treno procedere in rettilineo, in
pianura e con velocità costante, la risultante delle forze che agiscono sul treno è
nulla. Che ci sta a fare allora durante il viaggio il motore del treno? La risposta
corretta è che il motore serve solo a sviluppare una enorme forza per equilibrare
quelle che si oppongono all’avanzamento del treno: la resistenza dell’aria, l’attrito
delle ruote e anche quello del pantografo che striscia lungo la linea aerea della