Page 69 - Capire la Fisica

Le Forze fondamentali

Tutti i corpi sono sottoposti, in ogni momento, ad azioni di vario genere, che fanno sì,
per esempio, che una barca galleggi sull’acqua, che la corrente scorra lungo un filo

elettrico, che la Luna ruoti attorno alla Terra, etc.

In fisica questo concetto è espresso attraverso una grandezza vettoriale, la forza, che
rappresenta la causa che fa variare lo stato di quiete o di moto di un corpo.

Questo concetto fu introdotto da Galileo;
prima di lui, persisteva la concezione ari-
stotelica del mondo, la quale prevedeva
che il moto dei corpi fosse una caratteri-

stica intrinseca del corpo stesso.

Poi da Galileo in poi si è posto lo studio
delle forze alla base della dinamica.

La forza è una grandezza vettoriale, ed un corpo può essere sottoposto anche a più di
una forza contemporaneamente.

La risultante di queste forze sarà data dalle “regole della somma tra vettori”.

Due forze uguali ed opposte si annullano. Basti pensare che un qualsiasi oggetto ap-
poggiato sulla superficie terrestre è soggetto ad almeno due forze, quella gravitazio-
nale e quella uguale ed opposta esercitata dal suolo che lo mantiene.

Tutti i fenomeni naturali conosciuti possono essere descritti tramite le 4 forze elemen-

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tari, dette anche interazioni fondamentali: forza gravitazionale , forza elettromagne-
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tica , forza forte e forza debole, che sono alla base degli scambi di energia tra le parti-
celle e che sono responsabili della struttura dell’Universo.

36 La Forza Gravitazionale è descritta dalla “Legge di Gravitazione Universale” di Newton. Secondo questa legge, qualsiasi
oggetto dell’Universo attrae ogni altro oggetto con una forza diretta lungo la linea che congiunge i baricentri dei due
oggetti, di intensità direttamente proporzionale al prodotto delle loro masse ed inversamente proporzionale al quadrato
della loro distanza: F = G 1 ∙ 2 . La direzione della forza risulta essere la retta che congiunge i due punti materiali o i
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centri di massa e il verso, quello che da un corpo punta verso l’altro.
Si chiama Legge universale in quanto il suo valore non cambia al cambiare dell’osservatore e del sistema di riferimento.
G sembra essere una delle costanti che definisce intrinsecamente il nostro Universo.
37 L’elettromagnetismo è la branca della fisica che studia i fenomeni di natura elettrica e magnetica (campi magnetici).
Il comportamento “classico” di questi campi è descritto dalle equazioni di Maxwell, mentre il comportamento “quanti-
stico” dall’elettrodinamica quantistica.
Tra la forza elettrica e magnetica esiste una forte analogia, infatti entrambe sono sia attrattive che repulsive e diminui-
scono con il crescere del quadrato della distanza; però mentre esistono cariche elettriche positive o negative isolate, non
esistono monopoli magnetici separati, ma solo “dipoli”.
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