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Titolo: Meccanica newtoniana

Meccanica newtoniana.
F=ma  e F=G(Mm/r^2) Queste due formule in qualche modo si equivalgono ?
Che confusione che faccio...!!!
La terza legge di Newton dice : F=ma
La legge di attrazione universale : F=G(Mm/r^2)
Se volessi calcolare la forza F che c'è tra Sole e Terra usando F=G(Mm/r^2),facendo i calcoli avrei F = 3,56*10^22 N
 
Se invece per calcolare la forza F tra Sole e Terra volessi usare la formula F=ma , dovrei avere lo stesso di quando ho usato F=G(Mm/r^2) ? Oppure sono completamente fuori strada ?
Vediamo...F=ma 
 
Già qui mi fermo, conosco la massa della Terra e del Sole, ma nella formula F=ma c'è una sola (m) , quale devo mettere ? Quella del Sole o quella della Terra ?
E poi qual'è il valore dell'accelerazione (a) ? 
Io conosco la velocità della Terra intorno al Sole ma qui ci vuole l'accelerazione... e non conosco il valore.
Vedete che gran confusione che faccio ???!!!

 Vedete che gran confusione che faccio ???!!!
 
In effetti non e` male come confusione, direi perche' conosci qualche 
formula ma non ne sai il significato.
 
-- 
Wovon man nicht sprechen kann...
 
-- 
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
Grazie per la risposta...
Vorrei chiarirmi (per cortesia) ancora un dubbio.
Ok abbiamo trovato il valore dell'accelerazione centripeta che
dai tuoi calcoli vale 6mm/s^2  e da questo valore ho verificato che
anche così il valore della forza F = 3,56*10^22 N come quando usavo 
l'altra formula.
Il mio dubbio è che per trovare la forza F , in qualche modo si dovesse
tener conto non solo dell'accelerazione centripeta ma anche dell'accelerazione
 centrifuga, del tipo cestello lavatrice dove quando c'è la centrifuga
i panni tendono a posizionarsi sul bordo del cestello.
Insomma qualcosa del tipo la forza di attrazione tra Sole e Terra
vale F = 3,56*10^22 N , però a questo valore devo sottrarre una certa quantità
(che non so quantificare) che <tira> in senso contrario .
Chissà se sono riuscito a spiegarmi.

 Chissà se sono riuscito a spiegarmi.
 
Ti sei spiegato. Questo però è un problema in gran parte diverso. Di 
nuovo per rispondere occorre la fisica e non le formule (quelle vengono 
dopo).
 
Il discorso però è un po' lungo e prescinde dal problema gravitazionale.
Non avendo tempo per una lezione di meccanica, mi limito a sottolineare 
che l'accelerazione centrifuga ha una definizione sensata solo in un 
sistema di riferimento non-inerziale rotante. Non può essere mescolata 
alla forza di gravità in un sistema inerziale.
 
 
Giorgio

 l'altra formula.
Per vedere se hai capito, ti propongo un quiz, tipo "cerca l'intruso".
 
Tra le seguenti leggi della fisica, quale ha un ruolo del tutto
diverso dalle altre?
1) la legge di Coulomb F = q1*q2/(4*pi*eps_0*r^2)
2) la legge di Hooke F = -kx
3) la legge di resistenza viscosa F = -kv
4) la seconda legge della dinamica F = ma
5) la legge di gravitazione F = G*M1*M2/r^2
6) La legge di Lorentz F = q*(E + v x B)
(qui x sta per prodotto vettore).
 
Gli altri che sanno la risposta sono cortesemente pregati di
tenersela per sé...
 
 
-- 
Elio Fabri


Elio Fabri mi chiede "cerca l'intruso"> 
Non sono per niente sicuro della mia risposta, comunque la darò.
Apparentemente sembra che tutte le formule servano a trovare una forza F
(come dire?) non so esprimermi, una forza -attiva- .
La formula (3) invece mi sembra che esprima una F -passiva-, una resistenza appunto
e forse questa formula è l'intruso di cui lei parlava.
Comunque ripeto che non sono sicuro di quanto scrivo e se ho colto nel segno
è per pura fortuna e non abilità.

 nel segno è per pura fortuna e non abilità.
Mi spiace... (cit.) non hai capito e non sei fortunato.
 
Ora credo si possa chiudere il silenzio radio.
Se qualcuno vuol dire la sua, leggerò volentieri.
Poi magari dirò come la vedo io.
 
 
-- 
Elio Fabri

 Poi magari dirò come la vedo io.
 
In breve:
la risposta corretta è la 4), le altre
formule dicono come _calcolare_ in dati ambiti
(meccanica classica, elettromagnetismo, fluidodinamica)
la forza agente su un certo corpo in funzione del suo stato
e di quello di altri corpi / sistemi fisici con cui interagisce,
ma la 4), nell'ambito della meccanica classica, dice qual è
l'_effetto_ della forza risultante agente su un punto materiale
(l'aveva già spiegato Giorgio Pastore), e non solo questo (cioè,
su ciascuna di quelle formule sono stati scritti / si possono scrivere
libri...).
 
Ciao
 
-- 
Giorgio Bibbiani
(mail non letta)

o ho inteso il suggerimento di Elio Fabri così.
 
 
La formula 4) è di carattere generale e e dice una cosa del genere: se un corpo nel suo "viaggio nell'universo" incontra una serie di interazioni (si avvicina a pianeti, ad altre particelle cariche, entra nell'atmosfera, sbatte il naso in molle..) queste interazioni producono un effetto dinamico (F) la cui controparte cinematica (a) risponde a F=ma (in una certa classe di sistemi di riferimento).
 
Posso misurare a e dedurre che F deve essere pari a  ma, oppure supporre che F abbia una certa quale formula, in dipendenza  da quello che "trova viaggiando", e dovrei calcolare una a (F/m) che poi, si spera, troverà conferma sperimentale.
 
 
Le altre formule, invece, sono esempi di particolari forze che "nel suo viaggio" il corpo  potrà "incontrare": la gravità se si avvicina ad un altro corpo dotato di massa, l'interazione elettromagnetica se trova un corpo con carica, e le manifestazioni macroscopiche di quest'ultima se trova molle o attriti. 
 
Esempio: sparo un proiettile e vorrei sapere dove va a finire. 
 
 
 
 
Prima forza da analizzare: quella impressa dal "cannone". Non ci capisco nulla..mi accontento di fare un esperimento e verificare che il mio proiettile, inizialmente fermo, esce dall'ugello a velocità tal dei tali, dopodichè la forza del cannone non  è più in gioco. A questo punto restano la gravità (sparo sulla superficie terrestre) e l'aria (sono in atmosfera). Non ci capisco niente nemmeno dell'effetto dell'aria (formula 3), spero che conti poco e analizzo solo la gravità. Utilizzo quindi solo la formula 5) oltre che la 4) (che uso sempre, essendo di carattere generale) e scopro che sono in grado, con un po' di matematica, di calcolare la traiettoria e la legge oraria del proiettile. 
 
5)=4) è l'equazione che uso..è molto semplice a= cost= solamente verticale= - 9.81  (se il mio asse verticale è diretto verso l'altro). 
Se voglio raffinare il calcolo introduco anche 3).  4)+3)=5) e poi chiamo qualcuno che la sappia risolvere.

 Se qualcuno vuol dire la sua, leggerò volentieri.
 
La 4, perché non è una legge di forza, ma la relazione generale che lega 
le forze agenti sul sistema alla sua evoluzione dinamica.
 
Paolo

 
 
Trovare l'equazione di moto di un punto materiale di massa m soggetto a certe forze/campi di forze, che ha una certa posizione ed una certa velocità iniziali:
d^2x/dx^2=F/m
 
 
 
Al posto di F si mette una delle forze 1), 2), 3), 5), 6) o altre forze. Ma non F=ma! Questa equazione l'ho usata per scrivere l'equazione differenziale di partenza! Non si conosce già l'accelerazione istante per istante, in generale. Inoltre in certi casi F=ma è proprio "la definizione" di forza. Pensiamo per es. ad astri distanti: non sappiamo che massa hanno; la deduciamo misurando l'accelerazione di corpi che vi orbitano e poi dalla legge di Newton, quindi assumiamo che su quei corpi valga F=ma e quindi che vi debba essere una forza F. 
 
--
Wakinian Tanka 

 e forse questa formula è l'intruso di cui lei parlava.
 
Vorrei ampliare le risposte di Giorgio Bibiani e tucboro.
 
Fammi cominciare da quella che è evidentemente una concezione sbagliata 
(non sei il solo ad averla). E cioè che le forze di attrito abbiano un 
aspetto "passivo" rispetto ad altre "attive".
 
Dietro (probabilmente a livello subliminale) c'e' un po' l'idea che 
alcune forze (attive?) aumentino il modulo della velocità ("accelerino") 
ed altre (passive?) lo diminuiscano ("decelerino"). Può avere un 
aggancio con il linguaggio comune, ma non funziona in fisica. Basti 
pensare alla forza di gravità. La facciamo diventare "attiva" o 
"passiva"  a seconda se lanciamo un sasso verso l'altro o verso il 
basso? E se poi la forza non fa variare il modulo della velocità ma solo 
la sua direzione (il caso di un campo magnetico uniforme e una carica in 
moto con velocità non allineata al campo)?
 
La fisica newtoniana funziona diversamente. Accelerazione è ogni 
variazione nel tempo del vettore velocità (come vettore, quindi anche 
solo per la direzione). E la relazione tra accelerazione e forza è   a=F/m.
 
La lista di Elio presenta diverse formule che danno l'espressione della 
forza come funzione della posizione e/o velocità del corpo.
 
Da questo punto di vista F = m a sembrerebbe appartenere alla stessa 
famiglia, a parte il far comparire l'accelerazione.
 
Aggiungo che, ad aumentare la confusione potrebbe contribuire una 
vecchia storia, mai chiaramente sistemata nelle presentazioni didattiche 
della dinamica, secondo cui F = ma definirebbe la forza in termini di 
massa ed accelerazione.
 
Non mi addentro su questo terreno, sia  perché è complesso, sia perché 
non permette di arrivare al punto rapidamente.
 
Il punto è che  per *utilizzare* in modo non tautologico F=ma il ruolo 
dei due membri non è simmetrico e quindi come prima cosa è meglio 
scrivere la formula come a = F/m.
 
Quello che c'è a destra è un'espressione generale contenente una non 
precisata forza (più la massa) che, se nota come funzione di posizione, 
velocità è tempo (in generale, in casi particolari anche solo parte di 
queste variabili), permette di ricavare l'accelerazione a qualsiasi 
istante. Dall'accelerazione e dai dati iniziali (posizione e velocità) 
si può ricavare tutto sull' evoluzione temporale di posizione e velocità.
 
Quindi, a =F/m è una specie di "schema generale" per qualsiasi moto, 
secondo Newton. I casi particolari richiedono di esplicitare F come 
funzione di posizione e/o velocità e/o tempo. (Più eventuali parametri 
fisici come cariche, coefficienti di vario tipo, costanti, etc).
 
Ecco in che senso F=ma è l' "intruso" in una lista che contiene 
espressioni di leggi di forza diverse, ciascuna correttamente scritta 
come funzione delle variabili sopra indicate. Le leggi di forza + (a = 
F/m e dati iniziali) permettono di ricavare il moto. a = F/m da sola no.
A meno che qualcuno non sia in grado di passarmi i valori di F ad ogni 
istante senza passare per posizione e velocità. Cosa che normalmente non è.
 
Giorgio

 ha scritto:

La legge di resistenza viscosa.
Non e' una legge puramente fisica ma fisico chimica.
 
-- 
 
 
ciao
Massimo 
 
¤¤¤¤¤¤¤¤¤¤¤¤¤¤¤¤
la password e' pippo
 
 
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http://usenet.sinaapp.com/
 

 Non e' una legge puramente fisica ma fisico chimica.
 
La chimica fa parte della Fisica!
 
-- 
    Elio Proietti
    Valgioie (TO)

 
 
Anzi aggiungo: vedi esperimento di Millikan.


 Non e' una legge puramente fisica ma fisico chimica.
 
E perché?
In accordo alla nota battuta "Se è verde o si muove, è biologia. Se 
puzza, è chimica. Se non funziona, è fisica. Se non si capisce, è 
matematica." direi che senza ombra di dubbi è fisica. :-)
 
Battute a parte, le misure e la teoria in grado di giustificare F=-k v 
sono interamente nell' ambito della fisica.
 
Giorgio

 
 
E' ovvio.
Se non fosse per i chimici l'avrebbero chiamata Fisica.
:)
-- 
 
 
ciao
Massimo 
 
いいいいいいいい


 
 
:D
lol .... però dopo dovete chiamarci FISICI ! :D lol
 
 
-- 
1) Resistere, resistere, resistere.
2) Se tutti pagano le tasse, le tasse le pagano tutti
Soviet_Mario - (aka Gatto_Vizzato)

> lol .... però dopo dovete chiamarci FISICI ! :D lol
 
Ma lo siete già, vedo la chimica 'solo' come un 
iper-specializzazione della Fisica, cosa che per esempio si può 
molto meno dire di 2/3 delle discipline ingegneristiche :)


Ma era una battuta, vero? 
 
--
Wakinian Tanka

> Ma era una battuta, vero? 
 
Nelle mie intenzioni no, ho sempre visto la Chimica come la 
prima disciplina immediatamente a confine con la Fisica nel 
verso della generalità decrescente. Che poi finisca per avere 
metodi e procedimenti propri e distanti dalla fisica sono il 
primo a convenirne. Anzi li ha sviluppati ben prima che la MQ 
permettesse una spiegazione - almeno in linea di principio - 
del tutto riduzionistica della disciplina.
 
Mi conforta in questa mia provvisoria quanto vuoi valutazione 
il fatto che è possibile e raccomandabile inserire nel piano di 
studi un esame di MQ; a quanto ne so solo ingegneria 
elettronica prevede qualcosa di simile ma a un livello di 
approfondimento assai inferiore. Anzi forse per le lauree in 
chimica potrebbero essere esami obbligatori nei piani di studio 
da un po' di tempo a questa parte.


 
Però, anche se non è un esame a parte, già nel corso, obbligatorio almeno ai miei tempi, di chimica fisica, c'è una corposa parte di meccanica quantistica. Nell'Atkins di Chimica Fisica, ad es. sono una settantina di pagine e molti esercizi. 
 
Curiosità: la prima volta che ho sentito la parola "autofunzione" è stata nell'ottimo corso di Chima generale del primo anno (corso di laurea in fisica) tenuto dal prof. Alberto Vacca. Tra l'altro scopro ora che è venuto a mancare a gennaio di quest'anno... 
Riposa in pace! 
 
--
Wakinian Tanka.

 Vedete che gran confusione che faccio ???!!!
 
Aguzzi gli occhi, veda la "m" e la sposti fuori.
Quello che resta e' l'accelerazione dovuta alla gravita'
in orbita solare alla distanza della Terra.


Ringrazio tutti per le risposte.