x - Dipartimento di Fisica - Università di Pisa

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Nicolò Beverini
sono uguali e contrari; mentre invece le accelerazioni e le variazioni di velocità
della mela e della Terra sono ben differenti, essendo inversamente proporzionali
alle rispettive masse. E’ per questo che noi vediamo la mela cadere
verso la Terra e non viceversa.
4.4 Le unità di misura di massa e di forza.
Nei paragrafi precedenti abbiamo parlato di masse, senza dare prima
una definizione formale precisa di tale grandezza. L’equazione [4.1] (§ 4.2 )
ci fornisce un metodo per confrontare due masse tra loro. Possiamo confrontare
la massa di un corpo con quella di un altro (in particolare con una
massa assunta come unità di misura), applicando ai due corpi un identico
impulso (cioè una stessa forza per un identico intervallo di tempo) e misurando
il rapporto tra le loro variazioni di velocità. Come si è detto nel
cap. 1, nel S.I. la massa è assunta come una delle unità fondamentali e la
sua unità di misura è il kilogrammo (kg).
Per quanto riguarda la forza, essa è considerata
!
una grandezza derivata.
Per definirla, si può utilizzare la relazione [4.5] f = m !
a . Si ha quindi:
L’unità di misura di forza è quella forza che imprime alla massa unitaria
l’accelerazione unitaria.
Nel sistema internazionale la forza unitaria è dunque quella forza che, applicata
ad un corpo di massa di 1 kg, gli imprime un’accelerazione di 1 m/s 2 .
L’unità di misura di forza è quindi il kg!m/s 2 . Tale unità assume il nome di
newton (N).
4.5 La massa e il peso
Il concetto di massa non deve assolutamente essere confuso con
quello di peso. La massa esprime l’inerzia di un corpo, cioè la sua resistenza
a variare la velocità di fronte all’azione di una forza. Il peso di un corpo è
invece la forza che agisce su di esso, dovuta all’attrazione gravitazionale
della Terra. In più, la massa è una grandezza scalare; il peso è una grandezza
vettoriale. Sono due grandezze diverse, senza relazione a priori tra loro,
espresse in unità di misura differenti.
L’esperienza mostra però che, in un qualunque punto dello spazio in
prossimità della superficie
!
terrestre, esiste una relazione di proporzionalità
diretta tra il peso F p di un corpo che lì si trova e la sua massa, indipendentemente
da qualunque altra proprietà del corpo stesso:
!
[4.9]
F p = m !
g
!
Il vettore g che appare nella relazione [4.9] e che ha le dimensioni fisiche
di un’accelerazione, prende il nome di vettore del campo gravitazionale