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Titolo: azione reazione?

c'è qualcosa che non mi torna nella seconda legge della dinamica: ad
ogni azione corrisponde una reazione. Ad esempio se io applico un
forza di 100N su un'automobile in folle (con freno a mano disiserito
:) ) e riesco a muoverla come posso giustificare il fatto che anche
l'auto ha compiuto su di me una forza di 100N? Se fosse proprio così
le due forze non dovrebbero annullarsi dando luogo a spostamento
nullo? Dove sbaglio?

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Quando spingi la macchina e gli applichi la forza la vera origine
della reazione non è il tuo corpo ma la terra che subisce uno
spostamento contrario ( praticamente immisurabile visto che la tua
massa è praticamente nulla rispetto alla terra) dovuto alla reazione.
La reazione viene trasmessa tramite l'attrito.Prova a spingere la
macchina su un lago ghiacciato e pensa che cosa succede ( mancando
l'attrito la macchina si sposterebbe di un nulla e tu fineresti in
terra percorrendo molto più strada della macchina).
Nel primo caso la stessa forza agisce su due corpi ( la macchina da
una parte e il tuo corpo solidale alla terra dall'altra) di cui uno di
massa piccola (la macchina) e uno di massa praticamente infinita 
in questo caso la macchina accellera più del tuo corpo solidale alla
terra  perchè la stessa forza provoca una accelerazione più grande sul
corpo più piccolo.
Nel secondo caso le cose si invertono perchè non essendo il tuo corpo
solidale alla terra ( vista la mancanza di attrito) la macchina è
molto più pesante del tuo corpo e i tuoi piedi accellerano
all'indietro più della macchina.Quindi le due forza ( che sono
applicate a corpi diversi) non solo non possono farsi equilibrio ma
provocano accelerazioni contrarie.
ciao

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prima di tutto si tratta del 3° principio.
NO
L'equivoco nasce dal fatto che tu consideri azione e reazione applicate
entrambe allo stesso corpo; in questo caso essendo uguali e contrarie la
loro somma sarebbe zero. Nel tuo caso però, l'azione che tu compi agisce
sull'auto, mentre la reazione dell'auto agisce su di te. Le due forze sono
uguali e contrarie ma agiscono separatamente su due corpi distinti e quindi
producono effetti separati. La macchina viene spinta in avanti e tu indietro
(questo è vero se siamo in assenza di attrito e non tratteniamo
l'automobile; prova a spingere l'auto con un paio di pattini addosso e
vedrai che se ti aggrappi all'auto, per quanti sforzi tu faccia non ci sarà
nessun movimento, mentre se lascierai l'auto questa procederà in avanti e tu
verrai spinto indietro). Ma tu potresti obiettare che in effetti quando
spingiamo la macchina ci aggrappiamo ad essa e quindi formiamo un unico
corpo su cui le due forze si annullano. E' vero, ma in questo caso la forza
che tu in realtà eserciti è applicata dai tuoi piedi sul terreno (grazie
all'attrito) il quale viene spinto indietro e questo per reazione ti spinge
avanti insieme all'automobile; la massa della terra è talmente grande che la
spinta all'indietro che tu eserciti produce un'accelerazione praticamente
nulla, così tu avanzi insieme all'auto ma il terreno resta praticamente
fermo.
Tutto sto discorso incasinato per dire che quando spingi un auto in realtà
quello che fai è spingere indietro il terreno e questo per reazione (e
quindi in accordo con il 3° principio) ti spinge in avanti insieme all'auto.

 ogni azione corrisponde una reazione.
CUT
Aggiungo qualcosa a quello che è gia stato detto da Govny e Luciano.
Il terzo principio della dinamica viene trattato in modo approfondito nella 
dinamica dei sistemi, e possiamo anche enunciarlo come segue: " in un 
sistema di riferimento inerziale, la quantità di moto totale e il momento 
angolare totale rispetto a un polo fisso di un sistema materiale libero si 
conservano".
Ovviamente dobbiamo riferirci alle sole forze interne, perché per sistema 
materiale libero si intende un sistema che è libero da forze esterne, cioè 
non è sottoposta ad alcuna forza esterna.
Da questa caratterizzazione cinematica  possiamo dedurne che il risultante e 
il momento risultante delle forze interne è nullo. Ma non vado oltre e cerco 
anche io di fare qualche esempio facile da capire.
Per capire bene il terzo principio bisogna cercare di notare il fatto che 
una forza quando viene applicata sollecita sempre una reazione.
Quando noi pensiamo di applicare una forza, pensiamo sempre che a muoversi 
dovrà essere il corpo che si cerca di spostare, mentre come ti hanno fatto 
notare sia Govny che Luciano, questo non è vero.
Le forze si presentano sempre a due a due, cioè in coppia.
Facciamo qualche esempio.
Prendiamo due cubi di 1 Kg, ad uno di questi applichiamo una molla. Ora 
prendiamo il cubo che ha la molla applicata, lo mettiamo su di un tavolo 
pieno di sapone(così scivola meglio). Questo tavolo è posto nella stanza in 
modo tale che uno dei sui lati è attaccato ad una parete.
A questo punto prendiamo il cubo con la molla attaccata e lo poniamo sul 
tavolo, poi lo spingiamo con forza contro la parete in modo che la molla 
venga a  comprimersi accumulando così energia potenziale.
Appena togliamo la nostra mano, la molla libererà la sua energia potenziale 
in cinetica e così il cubo si sposterà sul tavolo. La parete di quanto si è 
spostata?
Prendiamo ora l'altro cubo di 1Kg(cioè identico all'altro). Ora sul tavolo 
abbiamo due cubi identici, solo che uno dei due ha la molla attaccata. 
Avviciniamo i due cubi in modo da comprimere la molla il più possibile e poi 
di colpo lasciamo la presa.
In questo secondo caso si noterà che anche il cubo che non ha la molla 
attaccata si sposterà alla stessa velocità e per la stessa distanza del cubo 
che ha la molla attaccata(trascuriamo il peso della molla e attrito).
Feynman quando parla del terzo principio si rifà giustamente alla quantità 
di moto se ricordo bene e parla addirittura di esplosioni tra i due cubi.
Si nota quindi che la forza che viene esercitata dalla molla si distribuisce 
equamente su tutti e due i cubi.
Quindi ne possiamo dedurre che ad ogni azione deve risultare una reazione 
uguale e contraria. Nel caso del cubo sulla parete non si nota lo 
spostamento della parete, ma si nota che il cubo va più lontano! Cioè si 
nota che nella prima esperienza(cubo con molla s contro la parete) il cubo 
viene lanciato più lontano. Questo significa che la parete ha "reagito" in 
modo uguale e contrario. Solo che noi NON lo notiamo.
Nel caso dei due cubi, non solo si nota che c'è una reazione uguale e 
contraria ma si nota anche che lo spostamento è inferiore(perchè la molla ha 
dovuto spingere anche l'altro cubo).
A mio parere, da un punto di vista didattico per far comprendere bene questo 
terzo principio, bisogna insistere molto su "cosa" produce il moto. Cioè 
"cosa" è che produce la forza, quale è il dispositivo che produce la forza.
In questo il dispositivo è la molla. Ma la molla per poter far muovere un 
corpo deve essere applicata in questo modo e deve essere compressa.
Anche quando si spinge un oggetto possiamo notare che c'è una "reazione" 
uguale e contraria.
Due gemelli vanno a pattinare sul ghiaccio, hanno gli stessi identici 
pattini e hanno lo stesso peso. Uno dei due cerca di spingere l'altro(mentre 
l'altro non svolge nessuna azione). Cosa succederà? Succede che più si 
spinge e più si viene spinti.
Cioè più il gemello che spinge, aumenta la intensità della spinta(ad ogni 
tentativo) e più spingerà suo fratello lontano e più anche lui verrà spinto 
lontano. Accade come tra i due cubi. Se il gemello che spinge desidera 
essere spinto più lontano flettendo le sue braccia, dovrà dire all'altro di 
tenersi saldamente alla corrimano e così si autospingerà all'indietro più 
lontano. Se invece l'altro è fermo e non vincolato a nulla, allora sarà come 
tra i due cubi.
Ora però complichiamo questo genere di esperimento.
Un gemello è fermo sulla pista e l'altro arriva a bassa velocità e lo 
spinge. A questo punto la forza è dovuta all'urto e non alla 
spinta(flessione delle braccia). Cioè è dovuto alla quantità di moto del 
gemello che arriva(massa e velocità).
Anche in questo caso il terzo principio è valido. Ma dobbiamo tenere 
presente che la quantità di moto del gemello che arriva è maggiore. Ma la 
"reazione" del gemello fermo sulla pista si farà sentire lo stesso frenando 
per quanto possibile la corsa del gemello che arriva. Se proprio si vuole 
vedere una reazione più evidente, basta che il gemello in moto urti una 
tenda elastica così da vedere che la quantità di moto viene ceduta alle 
molle che la "ridanno" al gemello che verrà spinto indietro. In questo caso 
la reazione è evidente.
Più si arriva a forte velocità e più si verrà spinti indietro. Non entro nel 
merito degli urti elastici e analestici, per non complicare il 
discorso......
Bisogna quindi entrare nell'ordine di idee che una forza che viene applicata 
o anche nel caso degli urti,  è qualcosa che si attua su due corpi e tutti e 
due i corpi partecipano.
Cioè, non esiste una azione senza una reazione. Solo che nella vita di tutti 
i giorni non siamo abituati a vedere questo tipo di reazione.
Penso che didatticamente sarebbe interessante portare i ragazzi in palestra 
con i pattini a rotelle e far fare loro queste esperienze, così da 
convincerli che ogni azione è naturalmente seguita da una reazione.
Nella nostra esperienza quotidiana siamo abituati o a riuscire a spingere 
qualcosa, oppure quella cosa ci resiste. E quando veniamo spinti indietro lo 
attribuiamo alla forza dell'altro. Cioè ad una forza che è "agente".
La reazione c'è sempre. Se noi ci troviamo nello spazio e due corpi si 
urtano, è evidente che il moto subisce una variazione. Un che cade sulla 
luna non  sposta la luna in modo considerevole, ma arresta la sua corsa. Non 
sempre possiamo vedere "il rimbalzo" tra i corpi, ma questo non significa 
che non vi sia una "reazione", cioè una resistenza al moto.
Sostanzialmente bisogna abituarsi a pensare al fatto che quando si applica 
una forza ad un corpo si incontra sempre una resistenza, e quella resistenza 
è la "reazione". E più è intensa la forza applicata, cioè più è intensa la 
azione, più sarà intensa la "reazione".
Il fatto che sia di verso opposto è facilmente intuibile, ma il fatto che 
sia di pari intensità(cioè dello stesso modulo) non è sempre evidente. Ma 
c'è sempre, in ogni caso. E bisogna imparare a "vederla" nel fatto che 
qualcosa "resiste" a quella forza che "agisce".
In modo del tutto banale potremmo enunciare questo terzo principio dicendo 
che ad ogni azione corrisponde una resistenza contraria in verso. E che 
maggiore è la intensità della azione e maggiore sarà la resistenza.
Ovviamente nella esperienza quotidiana noi sperimentiamo il fatto che più 
spingiamo e più la resistenza viene a ridursi. Ma questo è sbagliato!
Dobbiamo pur notare che in realtà più spingiamo e più "stiamo mettendo 
forza".
Anche quando il corpo si sposta facilmente e noi decidiamo di aumentare la 
intensità della nostra spinta, dobbiamo capire che noi stiamo mettendo più 
forza e che quindi la resistenza del corpo che spingiamo è maggiore proprio 
perché stiamo mettendo più forza.
Cioè dobbiamo imparare a capire che più mettiamo forza e più ci viene 
offerta resistenza, e questo lo notiamo proprio dal fatto che per mettere 
più intensità, dobbiamo mettere più energia, cioè dobbiamo spingere di più. 
E' vero che il corpo si muove di più, ma noi stiamo mettendo più energia. E 
questa maggiore energia che dobbiamo mettere è dovuta al fatto che il corpo 
"resiste".
Tornando ai due gemelli, di cui uno dei due spinge l'altro flettendo le 
braccia, dobbiamo capire che più mette forza nel flettere le braccia, cioè 
più lo spinge con forza e più verrà esso stesso spinto indietro con maggiore 
intensità.
Ancora una volta, e concludo, il senso comune dà problemi alla nostra esatta 
intuizione dei fenomeni fisici.
Ed Elio Fabri si è adoperato in continuazione per mettere in evidenza questo 
aspetto, tutte le volte che ha detto: non è tanto un problema matematico ma 
un problema di "fisica".
Intuire la matematizzazione non è cosa facile, ma anche intuire il problema 
"fisico" non è facile, e questo lo vediamo con la Relatività in particolare.
Saluti a tutti
Franco

 in particolare.
Gia'. Ne hai data un'ottima dimostrazione :-))
 
 
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Elio Fabri
Dip. di Fisica - Univ. di Pisa
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 Per n corpi (n>3) va sempre peggio...
In virtù del fatto che le forze interne dipendono solo dalle mutue 
posizioni, il terzo principio vale anche se i punti p1 e p2 sono due punti 
qualunque presi fra gli n punti che costituiscono un sistema materiale più 
complesso. La forza "interna" che un certo punto materiale p  subisce ad 
opera del resto del sistema sarà la somma delle forze che ciascuno degli 
altri punti del sistema esercita su p, ma p esercita a sua volta su ciascuno 
degli altri punti una forza uguale ed opposta a quella che ciascuno di essi 
esercita su di esso.
Saluti a tutti
Franco


Mi sono incuriosito ma a me pare scontato ( probabilmente sto
rischiando di dire una cazzata).
A parità di compressione della molla ( stessa forza iniziale ) nel
caso dei due cubi ho una massa doppia quindi quando i corpi passano
nella posizione di riposo della molla vi passano con accelerazioni
diverse ( maggiore quella del cubo solo che ha  massa minore) poi
saranno i corpi che tirano la molla con la loro inerzia .
La forza esercitata dalla molla ha andamento decrescente fino a zero
quando le molle attraversano il punto di riposo , ma nei due casi la
forza dipende solo dalla posizione quindi quello che causa il moto è
sempre uguale nei due casi per cui mi pare evidente che quello di
massa più piccola debba avere accelerazione maggiore.
A me viene più logico utilizzare la conservazione dell'energia.
Detto s lo spostamento impresso alla molla e K la costante elastica si
ha:
F=K*s  e il lavoro compiuto per comprimere la molla ammonta a
L=K*s*s/2   = Ks^/2.( supposto che la forza vari linearmente).
Quando la molla ripassa sul punto di riposo l'energia potenziale viene
restituita completamente e traformata in energia cinetica quindi:
 Ks^/2=1/2 m v^2  da cui  v^2 = Ks^/m  cioè la velocità   cresce al
diminuire della radice quadrata della massa cioè i due corpi vanno
alla velocità del  70% circa  del corpo solo.
Speriamo bene:)))))
ciao