domenica 3 febbraio 2013

L'equilibrio del punto materiale

"In punto materiale fermo rimane in equilibrio quando è nulla la risultante delle forze che agiscono su di esso"
La risultante delle  forze applicate a un punto materiale fermo è nulla, allora siamo sicuri che il punto materiale è fermo.

Possiamo affermare anche che se il punto materiale è fermo e rimane fermo, la risultante delle forze che gli sono applicate è uguale a zero.

Per realizzare la condizione di equilibrio di un corpo rappresentabile come punto materiale occrre rispettare i seguenti passi:
1) Verificare se il modello del punto materiale è valido;
2) Se le forze sono concorrenti, occorre applicarle tutte nello stesso punto.
3) Calcolare la risultante R = F  del sistema di forze con la regola del parallelogramma o della poligonale (meglio).

A questo caso possono capitare due casi:

a) Risultante R=0, cioè la somma vettoriale di tutte le forze applicate è nulla: è come se non ci fosse alcuna forza, il corpo è sempre in equilibrio.
b) Risultante R diverso da zero, cioè la somma di cui sopra è equivalente ad un'unica forza R, sotto la cui azione il corpo si muove: il corpo non è mai in equilibrio.
Per equilibrarlo allora, seguendo le regole del calcolo vettoriale, occorre applicare una forza  uguale e contraria alla risultante, detta equilibrante E, tale che E= -R, cioè un vettore di uguale intensità e direzione di R e verso opposto.
Il corpo risulta cosi equilibrato poichè di nuovo la somma vettoriale di tutte le forze applicate è nulla.

Le  forze vincolari agiscono sul corpo ed impediscono di compiere alcuni movimenti.
Non tutti gli oggetti sono liberi di fluttuare nello spazio, pensiamo ad esempio ad un palloncino, un aquilone, un aereoplano. Gli oggetti spesso stanno sul pavimento, sulle pareti, sui ripiani ecc.
Questi vincoli esercitano delle forze, dette forze vincolari, pensiamo alla nostra forza-peso che tenterebbe di farci sprofondare verso il centro della terra, pertanto esistono forze vincolare (pavimento) uguale ed opposta alla forza-peso, creando cosi la condizione in equilibrio perchè la somma vettoriale di queste due forze è nulla.
I vincoli si rompono se sono sottoposti a forze eccessive, esempio il tetto che sprofonda sotto il peso eccessivo della neve.