Page 16 - Fisica per non fisici
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sufficiente a produrre tale forza e in tal caso l’auto finisce fuori strada!
Così pure, anche percorrendo una curva molto ampia, facciamo attenzione e non
corriamo troppo, perché l’accelerazione è proporzionale al quadrato della velocità.
Se la velocità è il doppio di quella che avevamo deciso di mantenere,
l’accelerazione diventa quattro volte maggiore; se la velocità è il triplo
l’accelerazione è nove volte maggiore. Ecco perché è prudente viaggiare a velocità
non troppo elevate: a parte le brusche frenate, può essere pericoloso anche un
improvviso cambio di direzione per seguire il tracciato della strada.
Anche in questo caso è interessante fare alcune considerazioni. Abbiamo immaginato
una curva a sinistra. Ebbene, a bordo della nostra auto, ci sentiamo spingere verso
destra; e in particolare, se siamo passeggeri nel sedile di destra accanto a quello di
guida, magari distratti dall’ammirazione del paesaggio circostante, ci troviamo
appoggiati allo sportello. Sappiamo interpretare questa circostanza? È una situazione
simile a quella che abbiamo discusso a proposito di cinture di sicurezza: l’auto viene
spinta dai pneumatici verso sinistra; ma anche noi, all’interno, dobbiamo andare a
sinistra insieme all’auto! E lo sportello ci spinge proprio verso sinistra. Abbiamo
l’impressione di essere noi a spingere verso destra sullo sportello piuttosto che il
contrario; ma, anche in questo caso, non dobbiamo sorprenderci perché le cose
vanno proprio così: per il principio di azione e reazione, tanto lo sportello ci spinge
verso sinistra quanto noi spingiamo lo sportello verso destra.
A quest’ultima spinta, che ovviamente è una forza diretta verso l’esterno della
curva, diamo il nome di forza centrifuga.
Calcolo dell’accelerazione centripeta
A rigore, non dobbiamo pensare che la velocità sia espressa semplicemente da un
numero; per esempio i 120 chilometri l’ora che stiamo mantenendo con la nostra
automobile e che leggiamo sul tachimetro. Per avere una descrizione completa della
velocità occorre sapere anche in che direzione stiamo andando e se stiamo
percorrendo la strada in un senso o nell’altro.
In maniera molto espressiva possiamo allora indicare la velocità con una freccia
tangente al percorso che stiamo seguendo; freccia che disegniamo più o meno lunga a
seconda di quanto sia più o meno elevata quella che è giusto definire soltanto come
intensità o modulo della velocità che abbiamo quando ci troviamo in un certo punto
P della strada (figura 1).