Sommario 1. Fisica, metodo scientifico, grandezze fisiche ...

Anna Nobili, Pisa 19 Maggio 2011Figura 6.1: Un riferimento in moto accelerato rispetto al riferimento inerzialeConsideriamo ora un riferimento in moto accelerato (in rosso in Figura 6.1) rispetto al riferimento inerzialeRR II ; all’interno del riferimento accelerato si trova un corpo di massa mm di cui i due osservatori (quello delriferimento inerziale e quello del riferimento accelerato scrivono le equazioni del moto. Sia FF⃗ la forza cui ilcorpo è soggetto nel riferimento inerziale. L’osservatore di questo riferimento scriverà −in accordo con la(3.2):rr⃗̈II = FF ⃗mm(6.1)In ogni istante l’accelerazione del corpo rispetto al riferimento inerziale sarà la somma vettoriale della suaaccelerazione rispetto al riferimento accelerato, che indichiamo come rr⃗̈rrrrrr (useremo sempre il pedice rel adindicare il moto relativo al riferimento non inerziale), più l’accelerazione del riferimento accelerato stesso:rr⃗ IÏ = rr⃗̈rrrrrr + aa⃗ (6.2)Dalle (6.1) e (6.2) otteniamo:mmrr⃗̈ rrrrrr = FF⃗ − mmaa⃗ (6.3)che è l’equazione del moto del corpo nel riferimento accelerato. Essa dice nel riferimento in motoaccelerato, in aggiunta alla forza FF⃗ che agisce sul corpo nel riferimento inerziale agisce anche la forza −mmaa⃗,detta forza inerziale (perché proporzionale alla massa mm che è la massa inerziale del corpo (vedi la (3.2)): ilcorpo all’interno del riferimento accelerato è soggetto ad una accelerazione uguale ed opposta a quella delriferimento accelerato stesso (nel caso di un corpo di dimensioni finite questa accelerazione è applicata nelcentro di massa).Passeggeri sull’autobusAll’interno dell’autobus che frena tutti i passeggeri vengono accelerati in avanti con accelerazione ugualeed opposta a quella con cui l’autista ha frenato− applicata a ciascuno di essi nel proprio centro di massa. Seinvece l’autista accelera i passeggeri vengono accelerati all’indietro, sempre tutti con accelerazione ugualeed opposta a quella con cui l’autista ha accelerato. Possiamo assumere che su ogni passeggero non agiscaalcuna altra forza (la gravità locale è controbilanciata dalla reazione del terreno) per cui, se l’autobus34