Le forze di contatto

Le forze di contatto

Le forze di contatto sono quelle interazioni che portano lo spostamento o il cambiamento di stato di un corpo per mezzo di un contatto fisico, come una spinta, un traino, o un trascinamento. Possono essere rappresentati graficamente da vettori dato che anche loro hanno, oltre ad un’intensità, una direzione, un verso e un punto di applicazione.

Quando un corpo non ha nessuna interazione con l’esterno rimane fermo, immobile. Oppure, un corpo in movimento senza nessun tipo di interazione continuerà il suo percorso fino a quando non si esaurisce l’energia ricevuta dalla forza precedente.

Un tiro ad un pallone, lo spostamento di un carrello, i freni che bloccano la ruota di un’auto sono tutti esempi di contatti fisici tra due corpi. Quando un giocatore di pallavolo respinge un tiro dell’avversario fa in modo che non cambi soltanto la velocità della palla ma anche la sua direzione e il verso.

Rappresentazione e calcolo delle forze di contatto

Le forze di contatto può essere sommate, sottratte o scomposte proprio come tutte le altre grandezze vettoriali. Un vettore è una freccia che rappresenta graficamente l’intensità ridotta in scala della grandezza fisica di riferimento, la sua direzione, il suo verso e il suo punto di applicazione.

Se spingiamo un carrello verso est, il punto di applicazione è quello di contatto, la direzione è la retta che passerebbe tra ovest ed est e il verso della forza sarebbe rivolto verso est.

I vettori possono essere rappresentati tramite un parallelogramma formato dall’intersezione delle parallele di ciascun vettore tracciate sulla rispettiva punta dell’altro, dopo che questi due vettori vengono rappresentati con l’origine in comune.

forze di contatto e regola del parallelogramma
La somma delle due forze di contatto è rappresentata dal segmento orientato che ha come estremi l’origine dei vettori di partenza e il punto di intersezione delle parallele

Il secondo metodo per calcolare la forza risultante di due o più vettori è quello chiamato punta-coda. Consiste nel riportare i vettori in sequenza unendo la punta del primo con la coda di quello successivo e tracciare il vettore risultante unendo la coda del primo vettore con la punta dell’ultimo vettore.

forze e metodo punta-coda
Il metodo più immediato per calcolare l’intensità della forza risultante è quella di ricavare la somma dei primi due vettori e poi aggiungergli il terzo vettore.

Per fare un disegno pulito è opportuno servirsi delle squadrette di 45 gradi e di 30/60 gradi. Per calcolare il modulo, l’intensità, delle forze risultanti bisogna conoscere le formule trigonometriche e ricavarle per mezzo di una calcolatrice scientifica.

Per saperne di più vedi anche: La regola del parallelogramma e Il metodo punta-coda

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