Prima legge di Newton e sistemi di riferimento
Ragazzi ho bisogno di voi.
Non riesco a capire perché la prima legge di Newton è confermata solo in sistemi di riferimento inerziali.
Ad esempio, prendendo l'aereo come sistema di riferimento inerziale, la prima legge di Newton non è confermata. Ma perché?
La prima legge cita: Un corpo in quiete rimane in quiete finchè su di esso non agisce una forza esterna. Un corpo in moto resta in modo con velocità costante su traiettoria retta finchè su di esso non agisce una forza esterna.
In che modo un sistema di riferimento non inerziale è escluso da questa legge?
Grazie!
Non riesco a capire perché la prima legge di Newton è confermata solo in sistemi di riferimento inerziali.
Ad esempio, prendendo l'aereo come sistema di riferimento inerziale, la prima legge di Newton non è confermata. Ma perché?
La prima legge cita: Un corpo in quiete rimane in quiete finchè su di esso non agisce una forza esterna. Un corpo in moto resta in modo con velocità costante su traiettoria retta finchè su di esso non agisce una forza esterna.
In che modo un sistema di riferimento non inerziale è escluso da questa legge?
Grazie!
Risposte
Ti prego di perdonarmi se non sarò chiaro (in caso dimmi cosa non capisci), ma sono stanchissimo, sono appena tornato da un esame.
Beh, se l'aereo è in moto rettilineo uniforme rispetto ad un sistema inerziale, anche lì vale la Prima Legge. E attento: se dici che la Prima Legge non è confermata, allora il sistema non puoi chiamarlo inerziale.
Attento: non è che "non agisce una forza esterna", è che "la somma vettoriale delle forze esterne è nulla": è un concetto estremamente diverso!
Dato che credo tu sia agli inizi dei tuoi studi cercherò di portarti un esempio. Prendiamo un sistema di riferimento inerziale e, da esso, guardiamo il vagone di un treno in accelerazione. Dentro questo vagone, il cui suolo è privo di attrito, si trova una pallina: dal nostro sistema di riferimento inerziale che cosa osserviamo? Osserviamo che la risultante delle forze agenti sulla pallina è nulla (l'attrito non c'è, il peso è bilanciato dalla reazione vincolare del pavimento), dunque per il principio di inerzia la pallina sta ferma; ovvero, rispetto alla terra, rispetto a noi, la pallina non si muove. Spostiamoci adesso dentro il treno: se la pallina resta ferma rispetto alla terra, è chiaro che rispetto a chi è dentro il treno la pallina si muove verso il fondo del vagone, ma quale forza la spinge? Ebbene, la spinge una forza non inerziale, ovvero una forza non derivante da azioni meccaniche, ma della cui esistenza noi ci convinciamo per spiegare il cambio di stato di moto della pallina. Perché è necessario introdurre questa forza? Perché se essa varia il suo stato di moto (da ferma comincia a muoversi, ovvero accelera), è evidente che deve agire su di essa una forza (Seconda Legge, $F=ma$).
Ecco, un sistema è non inerziale quando è in moto accelerato rispetto ad un sistema inerziale. Le forze di inerzia sono misurabili solo nel sistema non inerziale, mentre non lo sono (perché non ci sono!) nel sistema inerziale.
"Mr.Mazzarr":
prendendo l'aereo come sistema di riferimento inerziale, la prima legge di Newton non è confermata. Ma perché?
Beh, se l'aereo è in moto rettilineo uniforme rispetto ad un sistema inerziale, anche lì vale la Prima Legge. E attento: se dici che la Prima Legge non è confermata, allora il sistema non puoi chiamarlo inerziale.
"Mr.Mazzarr":
La prima legge cita: Un corpo in quiete rimane in quiete finchè su di esso non agisce una forza esterna. Un corpo in moto resta in modo con velocità costante su traiettoria retta finchè su di esso non agisce una forza esterna.
Attento: non è che "non agisce una forza esterna", è che "la somma vettoriale delle forze esterne è nulla": è un concetto estremamente diverso!
Dato che credo tu sia agli inizi dei tuoi studi cercherò di portarti un esempio. Prendiamo un sistema di riferimento inerziale e, da esso, guardiamo il vagone di un treno in accelerazione. Dentro questo vagone, il cui suolo è privo di attrito, si trova una pallina: dal nostro sistema di riferimento inerziale che cosa osserviamo? Osserviamo che la risultante delle forze agenti sulla pallina è nulla (l'attrito non c'è, il peso è bilanciato dalla reazione vincolare del pavimento), dunque per il principio di inerzia la pallina sta ferma; ovvero, rispetto alla terra, rispetto a noi, la pallina non si muove. Spostiamoci adesso dentro il treno: se la pallina resta ferma rispetto alla terra, è chiaro che rispetto a chi è dentro il treno la pallina si muove verso il fondo del vagone, ma quale forza la spinge? Ebbene, la spinge una forza non inerziale, ovvero una forza non derivante da azioni meccaniche, ma della cui esistenza noi ci convinciamo per spiegare il cambio di stato di moto della pallina. Perché è necessario introdurre questa forza? Perché se essa varia il suo stato di moto (da ferma comincia a muoversi, ovvero accelera), è evidente che deve agire su di essa una forza (Seconda Legge, $F=ma$).
Ecco, un sistema è non inerziale quando è in moto accelerato rispetto ad un sistema inerziale. Le forze di inerzia sono misurabili solo nel sistema non inerziale, mentre non lo sono (perché non ci sono!) nel sistema inerziale.
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