le scienze

La scienza simpatica – parte 3 – La Forza

forza vettorialeL’uomo, inteso come l’Umanità tutta (chi più, chi meno), è sempre stato curioso. La sua curiosità l’ha portato, a volte, a bruciarsi, volare, cadere, farsi un gran male…la storia di Dedalo e Icaro ne è emblema maximo…s’è bruciato, volando, è caduto, s’è fatto decisamente male… “La prossima volta le ali le costruisco di alluminio. Il sole è troppo caldo.”.

Proprio per questa curiosità, l’uomo, ha cercato di dare una spiegazione a ciò che lo circondava, scoprendo di fatto una materia d’esame.

In questo scritto prenderemo per mano la “Fisica”…fiiii…fiiiiuuu… No! Non intendevo la bella scienziata, ma la scienza che studia i fenomeni naturali…

Qualsiasi fenomeno naturale ha una spiegazione dimostrabile con, a volte, astruse formule matematiche. Alcuni secoli fa, a ciò che non si riusciva a dimostrare, si davano significati divini, quando andava bene, stregoneschi se c’era sovrapproduzione di legna da ardere. A volte la religione vinceva contro la scienza…anzi, forse ho sbagliato termine…la gerarchia ecclesiastica vinceva contro la scienza sventolando scomuniche che portavano alla povertà assoluta, se non alla morte dopo tortura…così, tanto per gradire…ma sempre a fin di bene (proprio).

Mi chiederete: “ma con tutti i fenomeni naturali che ci sono, scriverai un libro di chissà quante pagine…!”… No, il mio intento, come sempre, è quello di far sorridere, magari imparando qualcosa…in questo caso la Forza…

Dinamómetro

Eccolo! Hei tu! Non voglio parlare di Dart Fener…non quel tipo di forza “che la forza sia con te!”, ma di quella cosa che alla fine fa esistere il mondo.

Questa è una buona definizione della grandezza fisica chiamata Forza:

Una forza è una grandezza fisica vettoriale che si manifesta nell’interazione di due o più corpi, sia a livello macroscopico, sia a livello delle particelle elementari. La sua caratteristica è quella di indurre una variazione dello stato di quiete o di moto dei corpi stessi; in presenza di più forze, è la risultante della loro composizione vettoriale a determinare la variazione del moto. Facile no?…no?…no!

Per spiegare semplicemente la cosa, come mio solito, immaginiamoci questo esempio:

A terra c’è un sasso…attenzione a quelli di colore differente dal grigio e tendenti al marrone, a volte sono delle fregature; dicono porti fortuna pestarli, ma poi dovreste lavarvi le scarpe, profumandole… Cercate, magari, un sasso di tre quattro centimetri di diametro.

Egli è fermo.

Egli vi guarda.

Egli sa che voi lo scalcerete.

Egli sa che volerà per un tratto…ma voi non sapete che Egli troverà il modo di rifarsi su di voi… Il calcio che voi sferrerete al povero, indifeso, ma bastardissimo sasso, imprimerà una Forza che gli farà compiere un salto…contro il vetro o la carrozzeria della mia macchina…ma poi verrò io da voi (e qui Egli, il sasso, verrà vendicato da chi scrive).

Il movimento del vostro piede, destro o sinistro fa lo stesso (no…non centrodestra o centrosinistra!!), al battere sulla pelle del povero sasso gli imprimerà la forza per cui voi avete calcolato la gittata che lo porterà allo scontro con la mia vettura. Il movimento, il salto, la gittata del sasso è definito moto. Motogp in questo caso c’entra, ma poco… Questo è semplice da capire e, spero, di esserci riuscito.

Anche il sasso, però, così tranquillo sul selciato, è soggetto o assoggetta delle forze. La prima è il suo peso (in chili, in Newton…da evitare la scrittura in kili che non esiste!) dovuto all’accelerazione di gravità terrestre ed alla sua struttura molecolare ed atomica. La seconda, sempre per effetto del suo peso, ma anche per la sua forma, è l’attrito che produrrà sia al vostro calcione, che sul selciato, che nell’aria attraversata, cioè una forza contraria a quella impressa. Isaac_Newton,_English_School,_1715-20

Una forza, quindi, è ciò che imprime, o toglie, il moto a qualcosa. Si misura in N cioè Newton, dal Signor Isaac, quello della mela che gli cade in testa, a volte in chili kg, in unità di misura inglesi che non sto ad elencare perché mi stanno antipatiche…

Ora che sappiamo cos’è una forza, pensiamo alle cose comuni che vi sono assoggettate. Non ve ne viene in mente nemmeno una? Scarsi! Non avete capito ‘na mazza! Colpa mia!

Vi faccio pensare solo ad una forza che si chiama “di coesione”. È quella forza tra atomi e molecole di una qualsiasi materia, che ne determina lo stato di aggregazione.

…………………………………………………………………………COSA??

Gli stati di aggregazione della materia sono: solido, liquido e gassoso.

Siam tre piccoli porcellin, siamo tre, fratellin…mai nessun ci dividerà, trallallà lallà… Sto cavolo! Se non vi fossero le forze di coesione qualsiasi cosa, qualsiasi materia, sarebbe allo stato gassoso, anche voi, che leggete, sareste eterei, volatili, dei simpatici fantasmini. Se invece le forze di coesione fossero troppo forti…pensate a cosa succederebbe ad una scoreggia! …opps!… …flatulenza…vapore

Queste forze di coesione possono variare al variare dell’ambiente in cui è posta quella materia, oppure se vi si “imprime” l’energia necessaria per modificarne l’intensità. Esempio classico è l’acqua che si vuole far bollire: l’energia della fiamma fa si che queste forze diminuiscano fortemente cambiando lo stato dell’acqua da liquido a gassoso (vapore) che serve per molte cose, soprattutto per aprire i pori della pelle nelle saune, bagni turchi e via dicendo, tanto in voga negli ultimi decenni.

All’inverso queste forze possono essere aumentate variando appunto l’ambiente, ad esempio sempre l’acqua: al freddo, sotto agli 0°C l’acqua da liquida diviene solida…cosa che ci fa arrabbiare allorquando in inverno scivoliamo sui nostri marciapiedi atterrando rovinosamente e pesantemente a terra con i nostri poveri glutei, che da più o meno solidi, divengono doloranti…magari per giorni…

Bene, quindi, ora sappiamo a grandi linee cosa è una forza, sappiamo inoltre che questa possiamo modificarla a nostro piacere.

Vi propongo una domanda: qual è la forza che l’uomo ancora fa una grande fatica a modificare?

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