Page 41 - Fisica per non fisici
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Vediamo allora cosa ci indica l’equazione fondamentale della dinamica f = ma.
Se ammettiamo che la forza f che agisce su un certo corpo dipenda esclusivamente
dalla posizione che occupa tale corpo nello spazio, l’inversione del senso di
scorrimento del tempo certamente non muta f e, d’altra parte, come abbiamo appena
visto, non muta a: l’equazione della dinamica rimane la stessa.
Ciò significa che la proiezione a marcia indietro mostra situazioni che si
evolvono rispettando l’equazione fondamentale della dinamica, cioè una sequenza di
eventi assolutamente accettabile. In altri termini, osservando il filmato, non abbiamo
modo di distinguere se esso è proiettato normalmente o a marcia indietro.
Gli attriti
Beh, se osserviamo un filmato proiettato a marcia indietro, di fatto ci appaiono
fenomeni assolutamente impossibili e quindi, in pratica, ci accorgiamo subito se un
tale filmato è proiettato normalmente oppure no. Per esempio, possiamo pensare di
aver filmato un mattone che abbiamo lanciato in una certa direzione lungo il
pavimento. Con una normale proiezione osserviamo quello che succede nella realtà:
per attrito il mattone perde progressivamente velocità e dopo un po’ si ferma. Se
proiettiamo il filmato a marcia indietro, vediamo il mattone inizialmente fermo. Poi,
come per incanto, comincia a muoversi senza che nessuno lo abbia toccato
acquistando progressivamente velocità.
Avete mai visto un mattone che si comporta così? Evidentemente no. Cos’è che
non va? Eppure abbiamo detto che l’equazione della dinamica continua a essere
perfettamente valida se invertiamo lo scorrere del tempo.
Ebbene, è proprio la presenza degli attriti, nelle loro varie forme, a rendere invece i
fenomeni irreversibili, come si dice in fisica. Infatti gli attriti rendono non più
invariante l’equazione fondamentale della dinamica rispetto all’inversione dello
scorrere del tempo.
Possiamo rendercene conto molto semplicemente. Sappiamo che gli attriti, per
esempio la resistenza dell’aria che un’auto incontra mentre sta viaggiando, si
manifestano con forze che sono opposte alla velocità. Tanto è vero che un’auto è
tanto più frenata dall’aria nella quale si muove quanto più andiamo veloci.
Allora possiamo immaginare che la forza di attrito f sia proporzionale alla
velocità v ma di verso contrario. Per tenere conto di questo fatto dobbiamo mettere
un segno meno a indicare appunto che questa forza è opposta alla velocità e scrivere
così:
f = –kv (22)