Le forze vincolari

Le forze vincolari sono tutte le forze che impediscono il movimento di un corpo dovute alla sua interazione con altri corpi che lo tengono fermo e che, per questo motivo, vengono definiti vincoli.

La forza è una grandezza vettoriale perché viene rappresentata da un freccia la quale indica la sua direzione e il verso: può fare cadere degli oggetti, spostarli, comprimerli, allungarli oppure deformarli. Un tipo di forza molto comune è il peso, cioè l’attrazione di un corpo verso la superficie terrestre.

La forza che annulla l’attrazione gravitazionale di un corpo è di tipo vincolare, in quanto è necessario che quel corpo sia appeso ad una parete oppure poggiato su un tavolo per non cadere. Infatti, questi corpi reagiscono alla forza-peso esercitando una forza opposta ad essa, della stessa direzione e con la stessa intensità.

Un altro tipo di forza vincolare è la tensione, esercitata da una corda, una fune o una catena quando tengono vincolati degli oggetti per impedire che si spostino accidentalmente. Le barche, ad esempio, vengono tenute vincolate per impedire che si spostino quando vengono ormeggiate.

Caratteristiche delle forze vincolari

Le forze vincolari non sono statiche, non hanno un valore fisso ma la loro intensità varia a seconda della forza che devono annullare.

Nel caso di superfici di appoggio, la forza ha direzione perpendicolare alla superficie e orientata verso l’esterno e viene chiamata reazione normale, o perpendicolare. Il suo modulo, o intensità, è uguale a quello della forza che preme sul corpo contro questa superficie.

La forza di tensione, invece, corre lungo la direzione della corda, della fune o del filo e la sua intensità varia in base a quella della sollecitazione a cui è sottoposta la corda, la fune o il filo.

Entrambi i tipi di forza hanno un limite oltre al quale il corpo che la esercita si romperà, cederà o si spezzerà. Queste caratteristiche delle forze vincolanti fanno che capire che sono anche di tipo elastico che si oppongono alla deformazione delle superfici, come il tavolo che rimane tale e quale, o della corda. In questo caso, la costante di elasticità è talmente elevata che l’effetto della forza in molti casi è impercettibile, in quanto la forza che esercitata dalla sollecitazione non riesce a fare nessun tipo di cambiamento.