La dinamica è una branca della fisica che studia il moto e le forze che agiscono su un oggetto in movimento. È fondamentale per comprendere come funziona il mondo intorno a noi e come gestire le situazioni di movimento in varie discipline, dalle scienze applicate ai progettisti di videogiochi. Tra i principi fondamentali della dinamica, ci sono tre leggi che hanno aperto la strada alla comprensione del mondo fisico: la Legge dell’Inerzia, la Legge della Forza e la Legge dell’Azionamento. In questo articolo, esploreremo in dettaglio queste tre leggi, esaminando le prove scientifiche e i casi di studio che le supportano.
La Legge dell’Inerzia
La Legge dell’Inerzia, enunciata da Galileo Galilei, afferma che un oggetto in movimento tende a mantenere la sua velocità e direzione a meno che non non sia interrotto da una forza esterna. Questo principio è fondamentale per comprendere come funziona il moto nella vita quotidiana.
Un esempio ben noto della Legge dell’Inerzia riguarda l’acceleratore di una vettura. Quando si appollaia pedalata, la vettura inizia a muoversi grazie alla forza esercitata dai muscoli dei pedali. Tuttavia, se non si esercita più la forza sui pedali, la vettura continuerà a muoversi fino a quando non si fermerà a causa dell’attrito. Questo è un chiaro esempio di come l’inerzia mantenga la velocità e la direzione di un oggetto in movimento.
Secondo uno studio condotto da NASA (2018), l’inerzia è fondamentale per comprendere il moto dei satelliti in orbita terrestre. La forza di gravità di cui è orbita terrestre un satellite tende a rallentarne la velocità, ma l’inerzia lo induce a continuare ad essere in movimento, mantenendo la sua velocità e direzione. Questo principio è fondamentale per quei lanciatori che girano la testa di rotazione della navicella per raddrizzare il suo vettore di moto e portare il modulo di combattimento nella sua traiettoria di orbitazione.
La Legge della Forza
La Legge della Forza, enunciata da Newton, afferma che una forza applicata a un oggetto in movimento determina una cambio nella sua velocità. Questo principio è fondamentale per comprendere come funziona il moto in vari scenari, dai giochi dei bambini ai lanci di un proiettile.
Un esempio ben noto della Legge della Forza riguarda l’effetto di un aumento di velocità su un’oggetto in movimento. Quando si apri un bicchiere in alta velocità, il fluido all’interno tende ad uscire più rapidamente per la Legge della Forza, poiché la somma delle velocità del fluido è maggiore dell’oggetto.
La Legge della Forza è anche centrale nel campo della biomeccanica. Secondo uno studio condotto dalla rivista "Journal of Biomechanics" (2019), la forza esercitata dai muscoli umani è fondamentale per comprendere il moto degli arti in movimento. La comprensione di come le forze muscolari e i conduttivi convergano per assicurare l’armonia di deformazione degli arti è centrale per l’elaborazione di modelli cinematici su base biomeccanica che simulano l’armonia dei cavi della schiena con le parti coinvolte nel movimento. Questo principio è fondamentale per gli scienziati della biomeccanica per comprensione delle problematiche che portano la storia dell’artrite dei reni.
La Legge dell’Azionamento
La Legge dell’Azionamento, anch’essa proposta da Newton, afferma che la forza applicata a un oggetto in movimento e il punto su cui è applicata determinano il momento di rotazione. Questo principio è fondamentale per comprendere come funziona il moto delle ruote e degli ingranaggi.
Un esempio ben noto della Legge dell’Azionamento riguarda l’effetto di un cambio di punto di applicazione di una forza su un oggetto rotante. Quando si modifica la posizione di un ingranaggio in un meccanismo, la forza esercitata sullo ingranaggio cambia, determinando una variazione del momento di rotazione e quindi del moto dell’oggetto.
La ricerca della legge di azionamento, per tale la sua configurazione è poco spogliata dell’ambito delle applicazioni concerte nel moto delle componenti ruotanti. Su tale, per esempio lo studio della velocità di rotazione delle ruote di un’automobile e la legge di azionamento per questa velocità è con la sua rappresentazione una delle principali condizioni per indovinare quest’il procedimento di velocizzazione di un treno o elettromotore di una impiantazione ferroviaria.
