Fisica per le superiori/Legge di inerzia o prima legge della dinamica

Se un oggetto si muove, c'è sempre una forza che lo sta spingendo?

Un falso indizio

A prima vista sembrerebbe di sì. La bicicletta si muove perché pedaliamo, se poi pedaliamo con maggiore intensità, andiamo più forte. L'intuizione sembra suggerire che ci sia un legame tra velocità e forza: maggiore è la forza, maggiore è la velocità.

Ne era convinto il filosofo greco Aristotele, che nella Meccanica affermava: "ciò che è mosso cessa di muoversi nel momento in cui il motore che agisce su di esso smette di muoverlo" (che significa, in linguaggio più moderno: "un corpo in moto si ferma, quando la forza che lo spinge smette di agire").

Tuttavia come capita nei romanzi gialli, si tratta di un falso indizio, che ha portato fuori strada l'umanità per diversi secoli.

La soluzione dell'enigma

Nel 1600 Galileo, applicando il metodo scientifico, abbandona l'idea di Aristotele e arriva a una conclusione opposta e sorprendente: Definizione

ogni corpo continua a muoversi di moto rettilineo uniforme, a meno che una forza lo costringa a muoversi diversamente.

Quindi, sfidando l'opinione diffusa ai tempi di Galileo, oggi diciamo che, se un'automobile va a 130 km/h, continua a muoversi in linea retta a 130 km/h, a meno che una forza la rallenti o la acceleri.

La sorprendente scoperta di Galileo è espressa dal primo principio della dinamica o principio di inerzia: Definizione

se la forza totale applicata a un punto materiale è uguale a zero, allora esso si muove a velocità costante;

Definizione

se un punto materiale si muove a velocità costante, allora la forza totale che subisce è uguale a zero.

Questo principio dice in sostanza che tutti i corpi, per inerzia, tendono a muoversi a velocità costante. Se non lo fanno, è perché ci sono delle forze (per esempio le forze di attrito) che modificano questo loro movimento "naturale".

Allora, se un oggetto si muove, c'è sempre una forza che lo sta spingendo? No: esso si muove naturalmente a velocità costante, senza bisogno di spinte. Le forze modificano questo movimento: per esempio, le forze di attrito lo ostacolano.