Forza e accelerazione

Benvenuti indietro così ora sappiamo che se una forza netta sta agendo su una particella ed essa accelererà in quella direzione ma quanto accelererà per rispondere alla domanda di come forza e accelerazione sono correlate durante l’osservato che se si aumenta la forza netta per esempio di un fattore 2 allora l’accelerazione aumenta dello stesso fattore questo significa che la forza e l’accelerazione sono proporzionali l’una all’altra ma non è tutto ciò che conta ora consideriamo la massa della nostra particella immaginiamo di avere due particelle che galleggiano nello spazio che sono della stessa dimensione ma hanno masse diverse come se una è una pallina da ping-pong e l’altra è fatta di unpalla da ping-pong e l’altra è fatta di piombo se applichiamo una forza uguale come il vento ad entrambe le particelle cosa accadrebbe entrambe le particelle subirebbero la stessa forza netta nella direzione del vento ma non accelererebbero alla stessa velocità la particella meno massiccia la palla da ping-pong accelererebbe più velocemente della palla da ping-pong.La particella meno massiccia, la pallina da ping-pong, accelererebbe più velocemente di quella fatta di piombo, quindi meno massa provoca più accelerazione e più massa provoca meno accelerazione, il che significa che la massa e l’accelerazione sono inversamente proporzionali l’una all’altra e sappiamo già che l’accelerazione è proporzionale alla forza, mettendo insieme questi elementi vediamo che l’accelerazione dipende dalla grandezza della forza netta che è proporzionale all’accelerazione e la massa dell’oggetto che è inversamente proporzionale all’accelerazione questo ci dà a è proporzionale a F diviso M moltiplicando entrambi i lati per M dà M volte a è proporzionale a F e se invertiamo questo otteniamo F è proporzionale a M volte a Newton ha trovato che F non è solo proporzionale a MA è infatti uguale a MA questa è la seconda legge di Newton F è uguale a MA per ricapitolare F è una forza netta che agisce sulla particella M è la massa della particella e a è l’accelerazione della particella ora consideriamo la forza di gravità forse avete sentito parlare della famosa storia dell’esperimento di Galileo del 1589 in cui fece cadere due palle dalla Torre di Pisa, una era fatta di un materiale leggero e l’altra di un materiale pesante, forse vi sorprenderà sapere che osservò che le due palle acceleravano esattamente alla stessa velocità e che il blu se ne andava sempre, all’epoca tutti, a partire da H e Greci, davano per scontato che gli oggetti più pesanti cadessero più velocemente di quelli più leggeri, quindi a differenza del vento la forza di la forza di gravità sembra essere indipendente dalla massa la domanda interessante è perché Newton ci ha dato la risposta la sua prima legge di gravità dice che gli oggetti più massicci sperimentano una maggiore forza gravitazionale e la seconda legge dice che la massa è una resistenza all’accelerazione queste due tendenze concorrenti una che incoraggia l’accelerazione e una che la resiste si annullano per vedere perché questo accade matematicamente Newton teorizzò che la forza dovuta alla gravità chiamata big f è proporzionale alla massa della particella big F è proporzionale a MA pensate alla gravità come un vettore di accelerazione chiamato G tale che big f è uguale a mg quindi abbiamo due equazioni la seconda legge di Newton level F è uguale a Ma dove little F è la forza netta e la legge di gravità di Newton dove big f è uguale a mg per una particella su cui agisce solo la gravità la forza netta little F è big f little F è uguale a mg è uguale a big f è uguale a MA o più semplicemente mg è uguale a Ma si noti che M si annulla lasciando solo G è uguale a a cioè l’accelerazione di una particella quando agisce solo la gravità è indipendente dalla massa della particella questo è il motivo per cui oggetti di massa diversa cadono alla stessa velocità un’equazione come questa che ci permette di calcolare l’accelerazione delle particelle è chiamata equazione del moto abbiamo coperto un sacco di concetti nuovi e importanti in questo video quindi fermiamoci qui per un po’ di pratica usando il prossimo esercizio