Formula della forza
Qual è la formula della forza?
La forza è la causa che provoca il movimento di un corpo che si trova in uno stato di quiete oppure ne determina l'arresto se in moto; la forza è anche la causa che produce deformazioni in un corpo vincolato.
La forza è una grandezza di tipo vettoriale, cioè risulta determinata da direzione, modulo e verso.
L'unità di misura della forza è il Newton, simbolo N (scritto in stampato maiuscolo).
La formula classica per il calcolo della forza è quella che si evince dal secondo principio della dinamica:
F = m · a
in cui:
- F è la forza applicata ad un corpo di massa m;
- m è la massa del corpo;
- a è la accelerazione impressa al corpo.
Infatti, per il secondo principio della dinamica, la somma di tutte le forze che agiscono su di un corpo è pari al prodotto della massa per l'accelerazione che il corpo subisce:
Oltre a questa, vi sono molte altre formule per il calcolo della forza.
Formula della forza peso
La forza peso P di un corpo è la forza relativa all'attrazione gravitazionale verso il pianeta (Terra nel nostro caso).
Il suo modulo è dato dal prodotto della massa del corpo per l'accelerazione di gravità g che vale 9,8 m/s2:
|P| = m · g
Formula della forza elastica
La forza elastica di una molla di costante elastica K è la forza di richiamo che una molla esercita su di un corpo quando essa è compressa (o allungata) di una certa distanza x:
|Fel| = K · x
La direzione è quella su cui idealmente scorre il corpo, quindi una retta, mentre il verso è rivolto verso la molla:
Formula della forza di attrito
La forza di attrito è la forza che interviene quando il moto di un corpo avviene lungo superfici scabre ovvero dotate di un coefficiente di attrito.
Il modulo della forza di attrito è pari al prodotto del coefficiente di attrito μ, che è un parametro dipendente dal tipo di superficie scabra, per il modulo della forza di reazione normale a cui è soggetto il corpo, ovvero:
|Fattr| = μ · N
Formula della forza centrifuga
La forza centripeta è la forza che permette ad un corpo di muoversi su una traiettoria circolare.
Essa è sempre diretta verso il centro della circonferenza ed ha direzione lungo il raggio.
Il suo modulo è dato da:
|Fc| = m · v2 /R
in cui m è la massa del corpo, v la velocità tangenziale ed R il raggio della circonferenza.
Formula della forza di Coulomb
La legge di Coulomb descrive le forze di interazione a distanza che si instaurano tra le cariche elettriche.
In particolare tale legge afferma che il modulo della forza (forza di Coulomb), attrattiva o repulsiva, tra due cariche elettriche Q1 e Q3 vale:
in cui:
- K0 è detta costante di Coulomb e vale nel vuoto 9·109 N·m2/C2
- r è la distanza tra le due cariche.
Vi abbiamo così riassunto le principali formule per il calcolo della forza.
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