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Titolo: Forza e massa nelle leggi di Newton

Ciao a tutti,
recentemente mi sono ritrovato a rispolverare un po' di argomenti di
"Fisica I", ossia le basi delle basi delle basi :-)
In particolare (non ho libri a portata di mano, ne vorrei acquistare
uno...bello, uno di cui Elio Fabri potrebbe esser contento), riferendomi
alle leggi di Newton comparse nei Principia:
Every body continues in its state of rest, or of uniform motion in a
straight line, unless it is compelled to change that state by forces
impressed upon it.
L'ho trovata in
inglese...
http://physics.about.com/od/classicalmechanics/a/lawsofmotion.htm
A me sembra, questa una definizione di "forza". Cos'è da considerarsi
"forza"? Qualsiasi "cosa" produca in un oggetto un cambiamento del suo
stato di moto. Mi sbaglio? C'è di più?
Seconda legge:
The acceleration produced by a particular force acting on a body is
directly proportional to the magnitude of the force and inversely
proportional to the mass of the body. /Sigma F = m*a
A me questa sembra la definizione di un'altra grandezza: la massa. In
qualche modo, questa osservazione di proporzionalità tra accelerazione e
forza, è diversa dalla definizione data nella prima legge. Voglio dire,
nella prima legge ho una definizione "teorica", definisco "forza" ciò che
causa accelerazione. Nella seconda legge - se ho capito bene - si chiama
in causa un altro parametro, la massa, di cui però io devo ancora fornire
*un campione*. Cioè io posso, in questo momento, prendere un "blocchetto
di cemento" e dire: "signori, questo ha massa "1"(e dimensione
"unità_di_massa"). A questo punto, posso passare ad una definizione
operativa di forza, misurando l'accelerazione della mia "massa campione".
E' giusto questo ragionamento? E' questo quello che si è fatto in realtà,
o c'è dell'altro che mi sfugge?
In effetti, così non farei null'altro che ripetere ciò che ho fatto con le
altre grandezze fondamentali: metro e secondo. Ne ho individuato
*arbitrariamente* un campione. Ho detto "questo è un metro, questo è un
secondo", e di lì son partito a definire ogni altra grandezza, giusto?
E' curioso questo aspetto, perché mi par di coglierne la similitudine con
gli assiomi della matematica. D'accordo, assiomi e campioni fondamentali
sono entità totalmente differenti, però ci vedo una somiglianza in quanto
"pietre fondamentali", punti di partenza che si decide di prendere perché
"a tutti sembra ragionevole far così". Curioso!
M
-- 
Frustra fit per plura quod potest fieri per pauciora
(Guglielmo Da Ockham)
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 "a tutti sembra ragionevole far così". Curioso!
Ciao
-- 
Giorgio Bibbiani

 unita' di misura quella della massa, cioe' nel SI il kg).
Azz...avevo risposto - in un primo momento - che mi sembrava di averlo
fatto, avendo detto tra parentesi "e dimensione..." invece no! La
dimensione è una cosa, l'unità di misura un'altra! Almeno, mi sembra che
tu volessi specificare questo, no? In effetti, potrebbe avermi tratto in
inganno l'analisi dimensionale, che di norma si fa utilizzando i simboli
delle unità di misura. Che so, il Newton ha dimensioni Kg*m*s^-2, anche se
poi a parole è frequente dire "di una massa per un'accelerazione".
Ovviamente, in un sistema di misura standard, c'è corrispondenza biunivoca
tra dimensioni e unità di misura.
Grazie per la risposta...Ti sarò grato se vorrai dedicarti anche a
quest'ultima questione di dove/come si definisca la "massa".


 tra dimensioni e unità di misura.
E' una questione terminologica, si parla correntemente di dimensioni di
una grandezza fisica, non di dimensioni di una unita' di misura,
quindi e' giusto dire "la forza ha dimensioni fisiche di una massa
moltiplicata una lunghezza divisa un tempo al quadrato",
oppure dire "il newton e' uguale a 1 kg moltiplicato 1 m diviso 1s^2",
in forma simbolica si scrive:
dim f = L * M * T^-2, e N = kg * m * s^-2.
Ciao
-- 
Giorgio Bibbiani

 dim f = L * M * T^-2, e N = kg * m * s^-2.
Grazie ancora per le precisazioni!


 metodo che hai proposto. Che dici, ho quasi capito? Sarebbe bello!
...
Infatti, usando questo procedimento (che risale a Mach) per definire la massa,
cioe' sfruttando il fatto sperimentale che le masse dei corpi interagenti sono
in rapporto reciproco delle rispettive accelerazioni, stiamo usando,
ma senza dirlo :-), anche il terzo principio della dinamica.
Ciao
-- 
Giorgio Bibbiani

 operativa di FORZA....Dove sta la def. di "Massa"?
Ciao,
sono indeciso tra due alternative molto vicine:
1) definire la massa m attraverso la seconda legge F=ma, e forza F
attravero la conservazione della quantita' di moto: un sistema 1
esercita sul sistema 2 una forza F pari a meno la variazione della
propria quantita' di moto per unita' di tempo: F=-(d/d)p.
2) definire la massa m attraverso la quantita' di moto p=mv che entra
nella seconda legge che definisce la forza F=(d/dt)p.
Saluti.

 Ciao
Ciao Giorgio, e grazie per le spiegazioni.
Michele


 Saluti.
Ciao Argo,
la tua impostazione mi lascia più o meno nelle condizioni di
prima...Definire la massa con il secondo principio, e la forza come la
variazione della quantità di moto, sono parenti *troppo* stretti, ti pare?
Visto che stiamo considerando corpi puntiformi, la massa non può nemmeno
variare e dp/dt è proprio m*a.
Mi piace molto di più l'idea di sfruttare DUE principi (il secondo e il
terzo) per definire due grandezze. L'osservazione (che mi dicono risalire
a Mach) che - in soldoni - Fab = -Fba, permette di definire
_indipendentemente_ da F=m*a una costante, che è poi proprio la massa.
