Spieghiamo cos'è la dinamica e quali sono le leggi fondamentali della dinamica. Storia della scoperta e principi correlati.
Isaac Newton stabilì le leggi fondamentali della dinamica.Che cos'è la dinamica?
La dinamica è la parte del fisico che studia la relazione tra forze che agiscono su un corpo e gli effetti che si verificheranno sul movimento di quel corpo.
Gli antichi pensatori greci credevano che la velocità e la costanza del movimento in linea retta di un corpo (un fenomeno descritto anni dopo come moto rettilineo uniforme o MRU) fossero proporzionalmente correlate a una forza costante. Per estensione, si riteneva che la caduta di un corpo appartenesse a quella categoria, quindi si presumeva che il corpo che pesava di più cadeva più velocemente.
In seguito Galileo Galilei capì che la caduta dei corpi non poteva essere un movimento uniforme e che dalla stessa altezza due corpi di peso diverso impiegano lo stesso tempo per cadere. Questo contesto è stato ciò che ha permesso a Isaac Newton di stabilire i tre leggi fondamentali della dinamica, che spiegava i modelli fondamentali del comportamento dei corpi.
leggi di Newton
- Il principio di inerzia. Indica che quando un corpo è a riposo, o descrive un movimento con le caratteristiche di MRU, le forze ad esso applicate hanno una risultante nulla. Devi stare molto attento in questo caso, poiché influenzano, ad esempio, la forza di attrito. Quando le forze sono bilanciate, l'MRU può davvero aver luogo.
- Forza uguale massa di accelerazione. Questa è la formula fondamentale della dinamica, e deriva dall'assumere un corpo fermo su una superficie orizzontale, che è soggetto ad una forza parallela a quella superficie, potendo fare a meno di attrito: vedremo che il corpo si muove ad una accelerazione costante. Se viene applicata un'altra forza di maggiore intensità, l'accelerazione varierà proporzionalmente.
Arriviamo così a questa formula, e possiamo stabilire l'unità internazionale di forza, il Newton (N), definito come la forza che spinge una massa di un chilogrammo con un'accelerazione di un metro al secondo quadrato. - Legge di azione e reazione. Ogni volta che un corpo esercita una forza su un altro, questo secondo esercita un contrario di uguale intensità e indirizzo ma senso opposto sul primo. Il primo esempio è quello di un corpo che pesa su una superficie, che riceverà da essa l'azione di una forza che si oppone all'attrazione che la terra esercita su di essa.
Queste leggi sono le leggi fondamentali della dinamica, che si applicano fondamentalmente al moto rettilineo uniforme. Tuttavia, c'è anche un dinamica del moto circolare, che si verifica quando la forza applicata a un corpo può essere mantenuta costantemente in modulo, perpendicolare alla direzione del movimento. Ciò si verifica, ad esempio, nel caso della forza attrattiva costante del sole su una pianeta, che gli impedisce di esercitare un movimento rettilineo al posto dell'orbita.
Tuttavia, c'è anche l'analisi del comportamento dei corpi quando vari particelle, oltre alle suddette forze. La parte di fisica che usi metodi statistiche per studiare il comportamento globale dei sistemi è il termodinamica.
Ha una serie di principi, tra i quali si possono citare il equilibrio termale, cioè l'uguaglianza tra il calore ricevuto e quello emesso dal corpo, ottenuto attraverso lo scambio di calore. Si dice anche che l'energia non si produce né si distrugge, ma si trasforma, rendendo impossibile produrre lavoro senza il consumo di Energia, e da ciò deriva che il calore non può essere totalmente trasformato in lavoro, c'è sempre una perdita.
C'è anche un uso colloquiale del termine, che viene applicato per parlare simbolicamente di cose che sono in movimento. Puoi parlare delle dinamiche di processi politici, eventi pubblici o altro, per riferirsi a "come si è sviluppato" per un periodo di tempo metereologico. Inoltre, è usato come aggettivo parlare di persone molto irrequiete e che trascorrono gran parte del loro tempo in movimento.