Le leggi di Newton del moto (III parte)

Terra e Luna

La cosa difficile da capire è che il peso è una forza. Quando siete sulla bilancia, questa non misura la vostra massa, ma la forza dei vostri piedi che spingono verso il basso. Questa forza viene dalla gravità della Terra che attira la vostra massa verso il suolo. Sulla Luna c’è molta meno gravità che attira la vostra massa verso il suolo, perciò la bilancia indica meno forza. Nello spazio non c’è quasi gravità, perciò la bilancia non indica alcuna forza: in altre parole, siete senza peso. Tuttavia, la vostra massa resta la stessa: siete ancora 50 chilogrammi.
Siccome le bilance pesapersone misurano una forza invece della massa, non dovrebbero indicare i chili bensì le unità di forza. Vediamo ora in che unità si misurano.

Forza

Immaginate di avere un pezzo di metallo con una massa di un chilogrammo che galleggia nello spazio. Ora immaginate di dargli una spinta costante, in modo che acceleri alla velocità di un metro al secondo ogni secondo. Quanta forza dovete applicare? La risposta è: 1 Newton.
Quando si inventarono le unità metriche, in onore di Isaac Newton si chiamarono con il suo nome le unità di forza. Dunque, per essere davvero precisa la vostra bilancia pesapersone dovrebbe indicare 1 Newton. Ma 1 Newton non corrisponde al peso di un chilo. Infatti: torniamo alla relazione forza = massa x accelerazione. Galilei dimostrò che un oggetto che cade ha un’accelerazione costante, e sulla Terra questa è stata calcolata in circa 10 metri al secondo per secondo (sulla Luna è solo circa 1,6 metri al secondo per secondo). Perciò, se l’accelerazione è pari a 10, con un’equazione possiamo calcolare la forza di un oggetto che cade a terra: Forza = Massa x 10. Posto dunque che la vostra massa è di 50 chilogrammi, se cadeste giù da un edificio (speriamo di no), la forza che vi trascina a terra sarebbe:
Forza = 50 x 10, che è pari a 500 Newton.
Siccome l’accelerazione è costante, ciò significa che questa forza è la stessa a qualsiasi velocità stiate cadendo. Anche se state cadendo a una velocità pari a zero (cioè non state cadendo affatto ma siete in piedi sulla vostra bilancia), la forza che vi attira verso il suolo è sempre di 500 Newton.
E’ per questo che la vostra bilancia pesapersone dovrebbe indicare 1 Newton invece dei chili. I produttori di bilance pesapersone, però, danno per scontato che queste vengono usate solo sulla Terra, quindi continuano a produrre bilance che indicano i chili.

Continua…
Sabrina

Informazioni su Sabrina Masiero

Ricercatore Astronomo (Tecnologo III livello) presso INAF-Osservatorio Astronomico di Palermo-Gal Hassin, Centro Internazionale delle Scienze Astronomiche di Isnello, Palermo. In precedenza: Borsista presso INAF-Osservatorio Astronomico di Padova e Fundaciòn Galileo Galilei, FGG-Telescopio Nazionale Galileo, La Palma, Isole Canarie.
Aggiungi ai preferiti : Permalink.

3 risposte a Le leggi di Newton del moto (III parte)

  1. Monica dice:

    Non hanno mai insegnato le leggi della fisica in questo modo. Avrei sicuramente amato la matematica!

  2. Amedeo dice:

    Anch'io non ho un bel ricordo della matematica e della fisica, non mi sono mai piaciute come materie e facevo sempre fatica a imparare. Forse qualche esempio pratico in più avrebbe fatto la differenza, non so.