Terzo principio della dinamica
Terzo principio della dinamica o principio di azione e reazione
Il terzo principio della dinamica (o principio di azione e reazione o terza legge di Newton) afferma che ad ogni azione corrisponde una reazione uguale e contraria.
Significato fisico del terzo principio della dinamica
Se un corpo A esercita una forza FA,B su un corpo B, quest'ultimo reagisce esercitando una forza FB,A sul corpo A.
Le due forze avranno stessa direzione e modulo ma verso opposto, esse risulteranno quindi uguali e contrarie.
La conclusione principale del terzo principio è che le forze non possono mai essere prese in considerazione come isolate, bensì agiscono sempre in coppia: l'interazione tra due corpi dunque è sempre mutuale.
Applicazioni del terzo principio della dinamica
Dette FA,B e FB,A le forze che due corpi A e B esercitano reciprocamente, risulterà che:
FA,B = - FB,A
Pur essendo uguali in modulo le due forze, esse possono agire generalmente su corpi di masse diverse e dunque generare accelerazioni notevolmente diverse, in certi casi anche trascurabili.
Ad esempio se un corpo cade verso la Terra a causa della forza peso, è perché è la Terra che attrae ad essa l'oggetto.
Ma per il principio di azione e reazione anche l'oggetto attirerà a se la Terra, ma essendo la massa di quest'ultima infinita rispetto all'oggetto, l'accelerazione della Terra è del tutto trascurabile.
Applicazioni pratiche del terzo principio
Innumerevoli sono le applicazioni del terzo principio nella tecnologia.
In particolare è molto interessante notare come le turbine a reazione sfruttino questo principio per fornire la spinta e la propulsione ai mezzi in cui sono inserite.
Pensiamo ad esempio alla turbina inserita in certi motori diesel detti quindi "turbo diesel".
Alcuni motori di auto, specie quelli diesel di vecchi generazione, possedevano una potenza troppo bassa per garantire una corrette ripartenza o ripresa del moto.
L'introduzione di una turbina nel motore aiuta queste auto ad ottenere un'accelerazione maggiore in ripresa.
Le turbine hanno generalmente questa forma:
e funzionano secondo il seguente schema:
I gas di scarico entrano nella turbina, subiscono un processo di riscaldamento e pressione, uscendo da un foro di estremità inferiore a quello di ingresso.
Il gas in uscita dalla turbina assume dunque una forte velocità imprimendo una forza uguale e contraria alla turbina stessa, che essendo connessa al veicolo, trasmette la spinta all'automobile.
Stesso procedimento con il quale funzionano i motori a reazione degli aerei o dei missili.
Esercizio
Due lottatori di massa m1 e m2 si spingono esercitando l'uno contro l'altro una forza di modulo F.
Calcolare la distanza a cui i due lottatori si portano all'istante t.
Lo svolgimento dell'esercizio lo trovi qui: esercizio sul terzo principio della dinamica.
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