Page 23 - Fisica per non fisici
P. 23
vogliamo raggiungere un pontile che si trova a valle del fiume, la corrente ci
trasporterà laggiù anche se ci limitiamo a galleggiare, con fatica praticamente nulla
da parte nostra; se invece vogliamo raggiungere un pontile che si trova a monte
dovremo faticare parecchio per nuotare per molto tempo con una velocità superiore a
quella con la quale il fiume scorre verso valle. La differenza di fatica è soltanto,
diciamo, «psicologica»!
Ancora sulla composizione delle velocità
In generale, le velocità che si compongono non hanno la stessa direzione. Torniamo
per esempio al nostro piccolo aereo da turismo, che si sta avvicinando alla pista
procedendo nel vento a cento chilometri l’ora e supponiamo che la pista sia
perfettamente allineata nella direzione nord-sud. Il pilota si sta avvicinando vedendo
la pista proprio a nord, davanti a lui. In che direzione deve puntare il pilota per
arrivare felicemente all’atterraggio? Deve puntare a nord? Se è presente un vento che
viene proprio da nord con una velocità di 20 chilometri l’ora possiamo essere sicuri
che il pilota arriverà all’inizio della pista senza difficoltà, con l’aereo che, rispetto
al suolo, andrà a ottanta chilometri l’ora.
Ma supponiamo che il vento non provenga da nord ma da est: il pilota dovrà
comunque puntare a nord? Eh, no; procedendo così il vento farà scarrocciare l’aereo
verso ovest mandandolo fuori traiettoria. Il pilota dovrà dunque puntare leggermente
proprio verso est per compensare l’effetto del vento laterale.
Nel caso che abbiamo appena discusso abbiamo la composizione di due velocità
che sono addirittura perpendicolari: quella dell’aereo rispetto all’aria e quella del
vento rispetto alla superficie terrestre.
Moscerini e vagoni ferroviari – La quantità di moto
Pensiamo a un moscerino che vola a 1 Km/h e a un vagone ferroviario che corre
lungo i binari a 1 Km/h. Le due velocità sono uguali, certamente; ma immaginate ora
che il moscerino urti contro un respingente della stazione di Roma Termini.
Succederebbero le stesse cose se, al posto del moscerino, arrivasse il vagone?
Evidentemente no. Eppure, tanto il moscerino quanto il vagone procedono alla stessa
velocità. Certo, ma gli effetti dell’urto sono differenti poiché la massa di un
moscerino non arriva neanche a un grammo mentre quella del vagone è di parecchie
tonnellate. In fisica si introduce una grandezza che tiene conto proprio di queste
differenze: è quella che viene chiamata quantità di moto di un oggetto, definita come
prodotto della massa per la velocità. La quantità di moto è dunque un vettore che ha
la stessa direzione e lo stesso verso della velocità ma, per quello che ci interessa,