Principi della dinamica: differenze tra le versioni

[[File:Newtons laws in latin.jpg|thumb|Le prime due leggi dei ''Principia Mathematicae'' di [[Isaac Newton]]]]

 

Tali principi vengono anche detti '''principi di Newton''', dal nome del [[Isaac Newton|fisico britannico]] che li ha proposti assieme nel celebre ''[[Philosophiae Naturalis Principia Mathematica]]'' (1687), anche se sono il frutto di una lunga evoluzione da parte di numerosi scienziati che ha preceduto e seguito la pubblicazione di questo lavoro.

I principi di Newton nella sua originaria formulazione sono validi per i [[punto materiale|corpi puntiformi]], in quanto non considerano gli effetti che possono derivare dalla dimensione finita degli oggetti, come in particolare le rotazioni. I principi furono poi estesi ai corpi rigidi e ai corpi deformabili da [[Eulero]] nel 1750.

 

Nei ''Principia'' l'enunciato della ''Lex I'' è il seguente:{{Citazione|Ciascun corpo persevera nel suo stato di quiete o di moto rettilineo uniforme, salvo che sia costretto a mutare quello stato da forze applicate ad esso.|[[Isaac Newton]], "[[Philosophiae Naturalis Principia Mathematica]]", Axiomata sive Leges Motus|Corpus omne perseverare in flatu suo quiescendi vel movendi uniformiter in directum, nisi quatenus à viribus impressis cogitur flatum illum mutare.|lingua=LA}}

 

Il principio di inerzia rappresenta un punto di rottura con la [[fisica aristotelica]] in quanto l’assenza di forze è messa in relazione non solo con la quiete, ma anche con il [[moto rettilineo]] uniforme. Poiché la particolarità del moto rettilineo uniforme è che la [[velocità]] è vettorialmente costante, cioè in modulo, direzione e verso, si desume che la presenza di [[forza|forze]] sia collegata alle [[accelerazione|variazioni di velocità]]. Ciò porta al secondo principio della dinamica.

 

Nei ''Principia'' l'enunciato della ''Lex II'' è il seguente:{{Citazione|Il cambiamento di moto è proporzionale alla forza motrice risultante applicata, ed avviene lungo la linea retta secondo la quale la forza stessa è stata esercitata.|[[Isaac Newton]], "[[Philosophiae Naturalis Principia Mathematica]]", Axiomata sive Leges Motus|Mutationem motus proportionalem esse vi motrici impressae, et fieri secundum lineam rectam qua vis illa imprimitur.|lingua=LA}}

 

 

:<math>\mathbf{F} = m \mathbf{a}</math>

Il secondo principio della dinamica fornisce una spiegazione per il fatto che tutti i corpi cadono con una velocità, che è indipendente dalla loro [[Massa (fisica)|massa]]. Simile risultato fu raggiunto, secondo Newton, da [[Galileo Galilei]] con lo studio del [[piano inclinato]] e l'esperimento della caduta dei gravi. Tuttavia, ogni conoscitore delle opere galileiane sa che Galileo non giunse mai alla distinzione del concetto di [[massa (fisica)|massa]] da quello di [[grave (fisica)|peso]]. D’altra parte, ciò è comprensibile se si considera l’avversione galileiana nei confronti di ogni riferimento ad un'azione “a distanza” tra i corpi, come quella, per esempio, teorizzata da Keplero.

 

Nei ''Principia'' l'enunciato della ''Lex III'' è il seguente:{{Citazione|L'azione è sempre uguale e opposta alla reazione:

le azioni dei due corpi sono vicendevolmente in direzioni uguali e opposte.|[[Isaac Newton]], "[[Philosophiae Naturalis Principia Mathematica]]", Axiomata sive Leges Motus|Actioni contrariam semper et equalem esse reactionem: sive corporum duorum actiones in se mutuo semper esse aequales et in partes contrarias dirigi.|lingua=LA}}[[File:Skaters showing newtons third law.svg|thumb|Una illustrazione del terzo principio della dinamica, nel quale due pattinatori si spingono uno contro l'altro. Il primo pattinatore sulla sinistra esercita una forza normale verso destra <math> \mathbf F_{12} </math> sul secondo pattinatore, e il secondo pattinatore esercita una forza <math> \mathbf F_{21} </math> sul primo pattinatore diretta verso sinistra. L'intensità e la direzione delle due forze è la stessa, ma queste hanno verso opposto, come stabilito dal terzo principio.]]Il terzo principio, detto anche ''principio di azione e reazione'', dove il termine ''azione'' deve essere inteso nell'accezione generale di [[forza]] o [[Momento meccanico|momento]] [[Sistema di riferimento non inerziale|''reali'']],<ref name="Peng" /><ref>e mai di [[accelerazione]] né di [[Azione (fisica)|azione]] nel senso variazionale ormai comunemente inteso in [[meccanica (fisica)|meccanica]]</ref> può essere riformulato come: