Le leggi della Natura
 

Riflesioni sul concetto di forza

Luigi Fortunati 18 Ago 2017 09:29
La forza del vento mi spinge in avanti, poi mi metto a correre e il
vento non c'è più, è sparito insieme alla sua forza.

Se ho la sua stessa velocità, il vento non esercita più (non può
esercitare) alcuna forza su di me.

Se entro nel fiume la sua acqua mi spinge (esercita una forza su di me)
ma se poi mi distendo sull'acqua a corpo morto non avverto più alcuna
spinta, la forza che il fiume esercitava su di me è sparita.

Terzo esempio: se uso la mia forza per spingere la macchina posso farlo
finché non acquista una velocità uguale o superiore alla mia, dopodiché
non posso più esercitare alcuna forza su di essa perché non mi oppone
più alcuna resistenza.

A quel punto potrei essere anche l'uomo più forte del mondo ma la mia
forza non si manifesta più, non esiste.

Quarto esempio, l'imbianchino di Einstein.

Finché è fermo sull'impalcatura la spinta (la forza) della gravità c'è
ma quando l'imbianchino cade (e non oppone più resistenza) la "forza"
di gravità sparisce.

Dai precedenti esempi è giusto affermare che la forza si manifesta
esclusivamente quando c'è una resistenza che si oppone e mai quando
manca ogni forma di resistenza?

Il moderatore pubblica con la seguente nota:
> Mod. note -- No, your generalized conclusion is not valid -- your
> first three examples are all forces which you have defined to be
> dependent on the velocity of the moving body, with the force falling
> to zero at a certain (finite) velocity.
(No, la tua conclusione generalizzata non è valida - i primi tre esempi
sono tutte le forze che hai definito per essere dipendenti dalla
velocità del corpo in movimento, con la forza che scende a zero ad una
certa velocità (finita)).

La forza *non* scende a zero a causa della velocità che raggiunge un
certo valore ma a causa della mancata resistenza che si verifica quando
il vincolo (che faceva resistenza) non c'è più!

Il pugno del pugile esercita una forza sul viso dell'avversario non per
la sua velocità ma per la resistenza del viso.

E infatti anche il pugno più veloce non esercita alcuna forza se il
viso s'allontana alla stessa velocità!

Una certa velocità, piuttosto che un'altra, serve solo a generare una
resistenza!

E' la resistenza che realizza la forza.

Il terzo principio è ben chiaro a proposito: se c'è un'azione c'è anche
una reazione uguale e contraria.

Ma se non c'è la reazione, non c'è neanche l'azione.

Azione e reazione sono le due facce della stessa medaglia.

L'imbianchino d'Einstein fa forza sull'impalcatura se l'impalcatura fa
forza sull'imbianchino.

Quando la forza dell'impalcatura sull'imbianchino cessa, anche la forza
dell'imbianchino sull'impalcatura finisce.

> Not all forces are of that type.
(Non tutte le forze sono di quel tipo).


Tutto quel che ho scritto è indipendente dal tipo di forza e quindi
vale per la spinta del vento, della corrente del fiume e del tensore di
curvatura.

> The motion of a rocket moving in a vacuum without drag forces
> provides a counterexample.
(Il movimento di un razzo che si muove nel vuoto senza forze di
trascinamento fornisce un controesempio).

La forza accelera le masse, non la velocità (F=ma e non v=ma).

Il razzo che si muove nel vuoto è cosa ben diversa dai miei esempi
perché non accelera e quindi non ha bisogno di forze, al contrario dei
miei corpi che da fermi acquistano poi velocità, cioè accelerano.

Ps: La forza del pugno del pugile sulla faccia dell'avversario esiste
solo se il pugno colpisce, questa è la condizione necessaria in
assoluto perché il pugno che non colpisce può essere il più veloce del
mondo ma non genera alcuna forza!

--
Luigi Fortunati

Credere e' piu' facile che pensare
Believing is easier than thinking
Luigi Fortunati 19 Ago 2017 12:01
Luigi Fortunati alle ore 09:29:18 del 18/08/2017 ha scritto:
> La forza accelera le masse, non la velocità (F=ma e non v=ma).

Correggo: La forza determina l'accelerazione (e non la velocità) delle
masse (F=ma e non F=mv).

> Ps: La forza del pugno del pugile sulla faccia dell'avversario esiste solo se
> il pugno colpisce, questa è la condizione necessaria in assoluto perché il
> pugno che non colpisce può essere il più veloce del mondo ma non genera
> alcuna forza!

Qui voglio aggiungere un concetto importante.

La forza del pugno è quella cosa (F) che fa accelerare la massa (m)
della testa dell'avversario in conformità a F=ma.

Ma anche la forza (F) della testa che colpisce il pugno fa decelerare
il moto della massa (m) del guantone.

Chi è che fa forza e chi è che reagisce? Entrambi, mi pare.

Forza contro forza con la stessa dignità.

E allora, se davanti a un giudice il pugno testimoniasse che è stata la
testa a colpirlo (e non viceversa), potrebbe essere accusato di falsa
testimonianza?

Se il pugno dice la verità, la forza non sta mai da una sola parte, non
è mai sola.

La forza esiste se dall'altra parte c'è una controforza uguale e
contraria (terzo principio).

--
Luigi Fortunati

Credere e' piu' facile che pensare
Believing is easier than thinking
Luigi Fortunati 19 Ago 2017 17:57
Paul B. Andersen alle ore 14:00:31 del 19/08/2017 ha scritto:
> L'accelerazione è ciò che misura un accelerometro. Quando sei fermo a
> terra, l'accelerometro dice che stai accelerando verticalmente verso
> l'alto a 9,8 m/s).

(Acceleration is what an accelerometer measures. When you are
stationary on the ground, the accelerometer says you are accelerating
vertically upwards at 9.8 m/s).

E' 9.8 m/s^2 e non 9.8 m/s.

> Nella caduta libera, l'accelerometro mostra che l'accelerazione è zero.
> L'unica cosa che può accelerare è una forza reale che agisce su di te.
> Quando sei seduto su una sedia, c'è una forza reale che ti spinge il *******

> Questa forza è misurabile e la puoi sentire. Stai accelerando secondo
> F=mg. F può essere facilmente misurata con una scala.

(In free fall, the accelerometer shows that your acceleration is zero.
The only thing that can accelerate you, is a real force that is acting
on you. When you are sitting on a chair, there is a real force pushing
your ******* This force is measurable, and you can feel it. You are
accelerating according to F = mg. F can easily be measured with a
scale).

L'hai detto bene: questa "forza" è misurabile!

Il tuo accelerometro non è altro che un dinamometro che misura le forze
e non l'accelerazione!

Tant'è che sia io e sia la sedia su cui sono seduto siamo fermi e non
acceleriamo.

Tra di noi c'è soltanto la forza della sedia (che spinge me verso
l'alto) e la forza della mia reazione (che spinge la sedia verso il
basso).

O viceversa, che è lo stesso (forza e reazione sono intercambiabili).

Ed è questa la "forza" che l'accelerometro misura.

(You said it well: this "strength" is measurable! Your accelerometer is
nothing more than a dynamometer that measures forces and not
acceleration! So much so that both me and the chair I sit on are firm
and do not accelerate. Between us there is only the strength of the
chair (pushing me upwards) and the strength of my reaction (pushing the
chair down). Or vice versa, which is the same (strength and reaction
are interchangeable). And this is the "strength" that the accelerometer
measures).

> In free fall, no force is acting on you, so you are not accelerating.

E' ovvio che in caduta libera l'accelerometro non misuri alcuna forza
perché io non faccio forza contro niente (non c'è niente mi si oppone)
e perché la gravità non fa forza contro di me (neanch'io mi oppongo ad
essa)!

L'opposizione si realizza soltanto quando mi schianto per terra e, a
quel punto, la forza c'è e l'accelerometro la misura!

Prima di quel fatale momento, posso conoscere l'accelerazione soltanto
misurando la variazione della velocità con la quale la Terra mi
s'avvicina.

(It is obvious that in the free fall the accelerometer does not measure
any strength because I do not force against anything (there is nothing
against me) and because gravity does not force against me (even I
oppose it)! Opposition only occurs when I crash on the ground and then
there is the force and the accelerometer is the measure! Before that
fatal moment, I can only know the acceleration by measuring the
variation in the speed with which Earth approaches me.

--
Luigi Fortunati

Credere e' piu' facile che pensare
Believing is easier than thinking
Luigi Fortunati 22 Ago 2017 22:46
Il moderatore alle ore 18:37:00 del 19/08/2017 ha scritto:
> [[Mod. note --
> 1. Your examples are all contact forces. Consider the motion of a
> magnet attracted or repelled by a nearby magnet as an example of
> a non-contact force which does not drop to zero at any finite speed.
>
> 2. In an earlier moderator's note in this thread, I wrote that
> "The motion of a rocket moving in a vacuum without drag forces
> provides a counterexample."
> I'm sorry, I mistakenly left out a key phrase. What I should have
> written was
> "The motion of a rocket accelerating under its own thrust in a
> vacuum without drag forces provides a counterexample."
>
> 3a. If we *****yze the falling bleacher in Newtonian mechanics and/or
> special relativyt, then when the scaffolding is not exerting any
> force on the bleacher, the bleacher does indeed accelerate
> (at an acceleration which is in fact just the local "little g").
> 3a. If we *****yze the falling bleacher in general relativity, then
> when the scaffolding is not exerting any force on the bleacher,
> the bleacher is in free-fall (apart from air resistance, which
> is small in this situation). This means that the bleacher is
> accelerating with respect to the ground (which is not in free-fall);
> this relative acceleration is equal to the local "little g" in
> magnitude.
> -- jt]]

Quando l'imbianchino è sull'impalcatura non c'è alcuna accelerazione
perché sono entrambi fermi.

Invece una forza c'è e la si può misurare col dinamometro che non è
altro che una molla.

Basta mettere questa molla sotto i piedi dell'imbianchino e la molla si
contrae: la forza c'è!

In realtà le forze sono 2, c'è la forza dell'imbianchino contro
l'impalcatura (forza diretta verso il basso) e c'è la forza
dell'impalcatura contro l'imbianchino (diretta verso l'alto).

Ci sono le forze e non c'è l'accelerazione poiché le due forze sono
uguali e opposte e quindi la risultante è zero.

Ma questo non significa che le forze non ci sono tant'è che il
dinamometro le misura.

A questo punto la domanda fondamentale è: che cosa succederebbe se
queste due forze uguali e opposte sparissero entrambe
contemporaneamente?

Succederebbe che la risultante delle due forze continuerebbe a essere
nulla come prima dato che ENTRAMBE le forze non ci sono più.

E l'imbianchino dovrebbe restare sospeso in aria senza precipitare!

Poiché invece l'imbianchino precipita, le due forze non possono sparire
entrambe!

Ps. qualche anima buona mi aiuta a tradurre questo post in inglese dato
che ogni volta perdo ore e ore a limare ogni frase senza peraltro
ottenere una traduzione decente?

--
Luigi Fortunati

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