Lezioni sulla Fisica dei Corpi Rigidi

Introduzione ai corpi materiali

• I corpi sono approssimati come punti materiali.
• Esempio: la Terra considerata un punto materiale nel suo moto attorno al Sole.

Corpi estesi e corpi rigidi

• Si introducono i corpi estesi.
• Corpo rigido: distanza tra due punti rimane costante indipendentemente dalle forze.
  • Esempi di corpi rigidi: blocco di acciaio, sfera da biliardo, smartphone fino a una certa forza.

Effetti delle forze sui corpi rigidi

• Esempio dell'apertura di una porta:
  • Distanza dai cardini: più facile spingere lontano dai cardini.
  • Introduzione al momento di una forza (momento torcenti).

Definizione di momento di una forza

• Momento di una forza F rispetto a un punto O: prodotto vettoriale tra r (distanza) e F.
• Formula per il modulo del momento:
  [ M = r \cdot F \cdot \sin(\alpha) ]
  • Dove ( \alpha ) è l'angolo tra i vettori.

Esempi di calcolo del momento

• Forza di 10 N applicata a diverse distanze:
  • Distanza r1 = 60 cm: momento = 6 Nm.
  • Distanza r2 = 30 cm: momento = 3 Nm.
  • Distanza r = 0 cm: momento = 0 Nm.

Direzione e verso del momento

• Momento è un vettore:
  • Direzione perpendicolare al piano di F e O.
  • Regola della mano destra per determinare il verso.

Esempio pratico con il timone

• Marinai che applicano forze diverse:
  • Due forze di 180 N in senso antiorario.
  • Capitano applica forza di 370 N in senso orario.
• Calcolo del momento totale:
  • Momento totale = M1 + M2 + M3.
  • Momento positivo = rotazione antioraria, negativo = oraria.

Condizioni di equilibrio per un corpo rigido

• Momento totale deve essere nullo oltre alla risultante delle forze.

Coppia di forze

• Coppia di forze: momento non dipende dal punto di calcolo.
  • Momento dato da ( M = dF ).
  • Esempio: calcolo della lunghezza d in base al momento applicato.

Conclusione

• Importanza della comprensione del momento e delle forze nei problemi di fisica.
• Invito a seguire e supportare il canale per ulteriori risorse e video.