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in questa serie lavoreremo non solo su
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alcuni fra i concetti principali della
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Fisica ma anche su quelli che a volte
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prendono il nome di misc concetti vale a
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dire delle convinzioni che si hanno e
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che sono sbagliate in pratica sarà una
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sorta di microc coro che a partire da
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formule e concetti cerca di girarci
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intorno con la speranza di darvi degli
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strumenti utili per ragionare su aspetti
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della fisica parto con una
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considerazione di carattere generale in
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fisica siamo noi che inventiamo le cose
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diamo un nome e delle definizioni a dei
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fenomeni In modo tale che ci capiamo
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esattamente come avviene nel linguaggio
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stesso processo decidiamo che quella
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cosa si chiama Montagna questa
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Margherita questo cane questo gatto
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questo gatto Gualtiero Ecco sulla
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montagna non c'è scritto montagna se
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siamo tutti d'accordo di chiamarla così
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ci È utile quindi in fisica uno può
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decidere di descrivere quegli stessi
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fenomeni in modo diverso ma a volte
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quando tutti hanno preso la stessa
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strada è di difficile cambiare è
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difficile da domani decidere che invece
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che montagna si chiama
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Osvaldo per dire Poi come nel linguaggio
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anche in fisica ci sono stati dei
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momenti in cui l'approccio è
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radicalmente cambiato come quando ad
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esempio agli inizi del Novecento sono
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stati ripensati tutti i fenomeni fisici
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sulla base dell'ipotesi atomistica nella
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storia della fisica ci sono due
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grandezze regine che hanno regnato in
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due momenti distinti dall'800 fino ai
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giorni nostri è il regno dell'energia e
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lei la regina prima però da Newton in
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avanti ossia nel regno di quella che
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viene chiamata meccanica la regina era
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un'altra grandezza Allora all'interno
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della Meccanica ci sono due macr mondi
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collegati sono quello della cinematica e
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quello della dinamica la cinematica ci
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fa pensare al cinema si chiama così
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perché si occupa del movimento dei corpi
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e introduce i concetti di velocità
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spazio tempo accelerazione tutte cose
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molto utili ad affrontare poi il secondo
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macromondo ossia quello della dinamica
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con le sue tre celebri
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la prima la seconda e la terza perché in
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fisica non si conta come in Star Wars la
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grandezza regina di quel periodo compare
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nella dinamica ed è la
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[Musica]
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forza la forza in Fisica ha delle
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particolarità tutt'altro che scontate la
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formula che ci guiderà In questa prima
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parte è il terzo principio della
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dinamica noto anche come principio di
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azione e reazione è qualcosa di talmente
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immediato che pare impossibile che
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nasconda dei tranelli ci dice che se un
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corpo a applica una forza al corpo B
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nello stesso istante a sua volta anche
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il corpo B applica una forza su a uguale
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e contraria Sembra semplice e banale ma
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vedrete che invece ravanando un po'
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scoprirete qualcosa che magari sapete
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già ma ecco Spero di potervi far
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esclamare frasi del tipo Ah non ci avevo
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mai fatto caso Certo piuttosto che
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esclam Mino Speriamo che fin finisca sta
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vaccata di video il terzo principio
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nasconde i comandamenti delle forze due
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in particolare l'esempio migliore come
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sempre ce lo danno i gatti che sono i
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più esperti in assoluto in ambito di
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fisica quando Gualtiero dà una zampata a
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un oggetto e lo butta giù dal tavolo è
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chiaro a tutti che fa una forza nel
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terzo principio si parla di corpo a e
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corpo B quando parliamo di forza ci sono
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sempre in gioco due corpi uno che fa la
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forza Gualtiero in questo caso e uno che
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la subisce la scatoletta quindi per
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circoscrivere il problema noi dobbiamo
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individuare da subito Qual è il corpo
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che fa la forza e qual è il corpo che la
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subisce Attenzione però che quando
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Gualtiero colpisce la scatoletta con la
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zampa fa una forza ma
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contemporaneamente anche la scatoletta
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fa una forza sulla zampa di Gualtiero
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una forza uguale e contraria e
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soprattutto ripeto contemporanea nello
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stesso istante quindi stessa intensità
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ma opposta Tutto ciò Ha una conseguenza
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che andiamo subito a vedere non posso
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mai avere una forza e un solo corpo
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ossia un corpo non può essere allo
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stesso tempo colui che esercita la forza
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e colui che la subisce certo Uno
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potrebbe obiettare dire e se mi do un
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pugno in faccia a parte che se ti dai un
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pugno in faccia Sei un pirla la peggio
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Fatti una carezza sul ginocchio che
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sempre di forza si tratta e soprattutto
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non ti spacchi il setto nasale per
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dimostrare che lo stesso corpo che fa e
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subisce la forza anche perché
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sbaglieresti in quel caso il vostro
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braccio è il corpo che esercita la forza
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e la testa è il corpo che la subisce per
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capire questa consider azione per cui un
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corpo non può allo stesso tempo essere
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quello che fa e subisce la forza pensate
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che potete sollevare da terra una
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persona tirandola per i capelli ma non
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potete sollevare voi stessi Tirandi per
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i capelli detto questo sarebbe meglio
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non tirare nessuno per i capelli non
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darsi pugni in faccia Insomma e via
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dicendo gli esempi in fisica sono sempre
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violentissimi passiamo ora al secondo
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comandamento che è sempre nascosto nelle
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pieghe del terzo principio Abbiamo
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sempre parlato di forza come se potesse
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essercene una Ecco una forza da sola per
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come l'abbiamo definita non può esistere
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le forze sono sempre a coppie uguali
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stessa direzione verso opposto dopo
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questa storia di direzioni e verso la
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smontiamo un attimo per capirla meglio
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un tipico esempio è la nuotatrice che si
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lancia dal blocchetto di partenza spinge
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sul blocchetto per fare il tuffo
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iniziale se ci riflettiamo per andare
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verso la vasca il piede spinge nella
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parte opposta alla vasca qual è allora
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la forza che fa andare avanti dato che
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spinge indietro la for forza che le
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permette di tuffarsi è la reazione del
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blocchetto di partenza che di fatto è
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una forza in verso opposto alla spinta e
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quindi in direzione della vasca per
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rappresentare le forze c'è un metodo
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facile e molto efficace si usano quelli
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che vengono chiamati vettori e vengono
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utilizzati anche per rappresentare un
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sacco di altre grandezze fisiche il
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vettore altro non è che una freccia per
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definire questa benedetta freccia sono
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necessarie tre caratteristiche Dobbiamo
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sapere quanto è lunga che si chiama
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intensità dobbiamo sapere come diavolo è
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inclinata quindi un angolo di
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inclinazione capire Comè messa quindi
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una direzione quella roba lì si chiama
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direzione e poi dobbiamo farci una punta
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perché è una freccia e quindi dobbiamo
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farci una punta e quello si chiama verso
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attenzione a una cosa Nel linguaggio
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comune la parola direzione significa
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anche verso andiamo in quella direzione
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in realtà in fisica non è così la
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direzione è la linea il verso è la punta
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tutte le grandezze fisiche non solo le
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forze che possono essere rappresentate
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da dei vettori vengono chiamate
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grandezze vettoriali per esempio la
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velocità l'accelerazione lo spostamento
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un flusso ed è facile capire quali sono
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sono tutte quelle che hanno una
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direzione e un verso o meglio diciamo
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sono tutte quelle che se volete capire
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come sono fatte avete bisogno di una
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direzione un verso se io dico che sto
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viaggiando a 50 km/h non è
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un'informazione sufficiente per farmi
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capire il mio movimento io posso
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viaggiare di qua di là di su di giù C
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devo dare una direzione è un verso per
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completare l'informazione in questo caso
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si parla di velocità Esistono però molte
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grandezze per le quali non c'è alcun
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bisogno di usare dei vettori ossia tutto
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ciò che ci serve per comprenderle è già
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all'interno della loro intensità e sono
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tutte quelle che non hanno una direzione
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o un verso Se ad esempio vi dico che la
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temperatura di questa stanza è di 20° C
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non ho bisogno di altre informazioni per
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definirlo Va bene basta 20° quindi la
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temperatura non ha una direzione e un
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verso stesso di discorso vale per la
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massa di un corpo ossia la quantità di
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materia che lo compone è un numero
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espresso in kilogrammi tutte queste
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grandezze che abbiamo visto che possono
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essere definite con un numero senza
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ulteriori specifiche vengono chiamate
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grandezze scalari c'è però in fisica una
00:07:44
grandezza che ha un verso Eppure è
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scalare Pensateci e a fine video la
00:07:52
[Musica]
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risposta fra le forze una delle più
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celebri in quanto c'è sempre è quella
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gravitazionale È più corretto parlare di
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interazione gravitazionale ossia
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l'interazione che c'è fra due corpi che
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per il fatto di essere dotati di massa
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si attraggono Anche qui si rischiano
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incomprensioni pensiamo a noi e al
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Pianeta terra c'è una attrazione
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gravitazionale il terzo principio ci
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dice che devono esserci due corpi e fin
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qui ci siamo noi e la terra ma ci dice
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che devono esserci Due forze Dov'è la
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seconda forza dell'attrazione
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gravitazionale la forza con la quale la
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terra ci attrae possiamo rappresentarla
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come dal nostro baricentro verso il
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centro della terra ma l'altra a volte
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trovate in rete foto tipo questa è
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sbagliata sapreste dire In che cosa
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Anche qui le risposte a queste due
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simpaticissime domande a fine video
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Quindi prima della fine del video
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fermate Se avete voglia di pensar e
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vedete se proprio non c'avete niente di
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meglio da fare mi rendo conto che non
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sono quelle cose che riempiono una
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serata tra amici Però se siete un po'
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intrippa e avete Magari appunto amiche e
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amici intrippa come voi può essere anche
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divertente cercare di capire montare
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ragionare su queste cose poi capisco che
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introdurle durante un aperitivo in
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compagnia potrebbe farvi fare la fine di
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Jack Frusciante Ecco in questo caso più
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che uscito proprio cacciato dal gruppo
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proviamo Però ora a sgombrare il campo
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da un altro errore piuttosto comune
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quello della confusione fra peso e massa
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e lo faremo tramite una formula
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Innanzitutto abbiamo visto parlando di
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vettori che la forza è una grandezza
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vettoriale e la massa è una grandezza
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scalare quindi non possono essere la
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stessa cosa Il il nostro peso punta
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verso il centro della terra Cioè quando
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cadiamo abbiamo una direzione e un verso
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della caduta Quindi quando un corpo cade
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è soggetto a una forza che lo tira verso
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il centro della terra la direzione della
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forza è la linea che congiunge i
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baricentri della terra col corpo e il
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verso è il centro della terra la formula
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che mette in relazione massa e peso è
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questa p = m * g dove p è il peso m è la
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massa quindi per quanto massa e peso
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siano due cose diverse come vedete sono
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strettamente legate fra loro e
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l'elemento che li mette in relazione è G
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questo termine è l'accelerazione
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gravitazionale sappiamo che Vale circa
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9,81 m/s quad Ma se io dicessi che sono
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9,81 New FR kg sbaglierei No
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l'accelerazione può anche essere
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espressa in Newton FR kogam Newton è
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l'unità di misura della forza e
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kilogrammi quella della massa
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un'accelerazione è il rapporto tra una
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forza e una
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[Musica]
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massa chiudiamo con due cosette che può
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essere ere bello conoscere tema che è
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utile toccare quando si parla di forze È
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l'attrito si sente spesso dire che
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l'attrito è una forza che si oppone al
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moto detta così questa cosa rischia di
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creare un misconca vediamo perché se io
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pongo la domanda dove sta la forza che
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fa muovere un'auto La risposta non è il
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motore Ma il terreno è il terreno che fa
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forza per far muovere l'auto la forza
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che fisicamente la spinge È l'attrito
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fra le gomme e il terreno Infatti se sto
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sul ghiaccio con le gomme lisce e
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accelero le gomme girano a vuoto e
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l'auto sta ferma l'attrito è una cosa
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fondamentale un mondo senza attrito
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sarebbe impossibile pensate a tutti gli
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oggetti che sono Fermi voi sulla sedia
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magari in questo momento senza attrito
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non riuscireste a starci sopra ma al
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tempo stesso anche quasi tutto ciò che
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si muove qui sulla Terra si muove grazie
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all'attrito Quindi se da un lato è
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qualcosa che si oppone al moto
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dall'altro è proprio ciò che permette il
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moto quindi l'attrito ha evidentemente
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una doppia faccia il concetto di base è
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semplice l'attrito è quella forza che si
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sviluppa a causa del contatto tra due
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superfici quando due superfici sono a
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contatto infatti per quanto lisce
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possano essere da un punto di vista
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microscopico avranno sempre delle
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asperità e sono proprio queste asperità
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che fanno sì che serva una forza anche
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minima per permettere lo scorrimento tra
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queste due superfici Supponiamo di voler
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spostare una scatola facendola
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strisciare sul pavimento si sa che sarà
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più facile farla scorrere su un
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pavimento ben levigato rispetto che so a
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del Porfido da cortile molto più
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irregolare quindi l'attrito è qualcosa
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che dipende dal tipo di superficie a
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contatto proseguiamo e cerchiamo di
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capire se il peso della scatola può
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influenzare questo comportamento Anche
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qui tutti sappiamo che una scatola più
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pesante è più difficile da spostare se
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io devo far strisciare un armadio è
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meglio se lo svuoto prima quindi tipo di
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superfici e peso
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Queste sono le due cose che influenzano
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il movimento in realtà voler fare i
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pignoli più che il peso è la componente
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normale alla superficie di scorrimento
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se la superficie è Piana corrisponde al
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peso se è inclinata Bisogna considerare
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una componente del peso Vabbè in ogni
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caso una cosa più pesa più è restia a
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muoversi l'attrito viene diviso in due
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sezioni attrito statico e attrito
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dinamico I Due aggettivi ci sono di
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aiuto partiamo dal dinamico dinamico ci
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suggerisce qualcosa che si muove
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Attenzione però che in questo caso si
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intende movimento fra le due due
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superfici a contatto quelle in cui c'è
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attrito se io spingo la scatola alla
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quale si muove e continuo a spingere
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mentre si muove è un caso di attrito
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dinamico perché la superficie della
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scatola scorre sul pavimento la formula
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è questa l'intensità dell'attrito
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dinamico è uguale a un coefficiente di
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attrito dinamico in questo caso indicato
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con la lettera mi e il pedice D per
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indicare che è dinamico moltiplicato
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l'intensità della forza normale la
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formula invece dell'attrito statico è
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questa intensità massima dell'attrito
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statico uguale a coefficiente di attrito
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statico mi S per sempre l'intensità
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della forza normale le due formule
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sembrano simili ma sono due mondi
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diversi perché mentre la formula
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dell'attrito dinamico mi dà
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effettivamente il valore della forza di
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attrito l'altra quella dell'attrito
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statico mi definisce il valore massimo
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dell'intensità che può raggiungere la
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forza di attrito che non corrisponde
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alla forza di attrito mi spiego peggio
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Proviamo con un esempio su Supponiamo
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che io cerchi di spingere una scatola la
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forza massima l'intensità massima della
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forza di attrito statico è Supponiamo 30
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n se io provo a fare 10 N la scatola sta
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ferma in quel momento vuol dire che
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l'attrito statico sta facendo 10 N
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opposti a me Io faccio 20 Lui fa 20 io
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faccio 25 lui fa 25 io faccio 40 parte
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perché il massimo Lui è in grado di fare
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30 Quindi il valore che mi dà la formula
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è l'intensità massima della forza di
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attrito statica poi la forza di attrito
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statico si adatta a seconda della forza
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a cui si deve contrapporre poi se quella
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forza supera quella massima che può fare
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Vabbè in in quel caso comincia il
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movimento un ultimo quiz Alla luce di
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quello che abbiamo visto faccio la
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domanda a tranello Ovviamente poi
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appuntamento a fine video tra poco
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immaginate la classica gara da spiaggia
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il tiro alla fune due gruppi di persone
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si sfidano tirando la corda La domanda è
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chi vince Cioè Cosa deve fare il gruppo
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che vince per vincere
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Ecco Spero sia chiaro che dietro alle
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forze ci sono dei ragionamenti e dei
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concetti Non complicati ma molto più
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sottili di quello che si potrebbe
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immaginare e che una volta analizzati ci
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permettono di riconoscere alcuni
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misconca e alla prossima Chi vince tiro
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la fune E perché la foto è sbagliata è
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la storia della grandezza scalare col
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verso ce la diciamo nel tiroa fune non
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vince chi tira di più vince chi scivola
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di meno Se ci pensate Infatti le due
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forze applicate alla fune sono uguali e
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opposte la differenza la fa chi riesce a
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spingere di più sul terreno immaginate
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da una parte una squadra di gente scarsa
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come me ma con le scarpe da ginnastica
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sull'asfalto e dall'altra parte una
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squadra di forzuti potentissimi a piedi
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nudi sul
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ghiaccio ce li tiriamo che è un piacere
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li asfaltiamo è proprio il caso di dire
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la foto è errata Le Due forze sono della
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stessa intensità non è che la luna
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poiché a Massa più piccola esercita una
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forza minore e nello stesso modo
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scoviamo la reazione della terra alla
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nostra forza di attrazione è una forzina
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equivalente al nostro peso che parte dal
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centro della terra e si dirige verso di
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noi esattamente in verso opposto al
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nostro peso perché come la terra attira
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a noi con una forza anche noi attiriamo
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la terra con una forza e infine la
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grandezza scalare con il verso è il
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tempo noi sappiamo che il tempo scorre
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dal passato verso il futuro e proprio
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perché di fatto il verso è sempre quello
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non abbiamo bisogno di una freccia per
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rappresentarlo se dico 30 minuti è già
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più che sufficiente per capire
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l'intervallo di tempo di cui sto
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parlando alla prossima Grazie per essere
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Giunti fin qui Se volete sostenere il
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canale un'idea può essere quella di
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[Musica]
