forze fondamentali della natura. i fisici hanno distinto, in natura, la presenza di quattro forze...
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FORZE FONDAMENTALI DELLA NATURA
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•I FISICI HANNO DISTINTO , IN NATURA, LA PRESENZA DI
QUATTRO FORZE FONDAMENTALI :
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1.Forza gravitazionale.2.Forza elettromagnetica.
3.Forza nucleare forte.4.Forza nucleare debole.
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• Forza gravitazionale• Due oggetti, possedendo
una massa, si attraggono con una forza, detta forza di gravità, che ha le seguenti caratteristiche:
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1.La forza gravitazionale è direttamente proporzionale al prodotto delle masse.
2.La forza gravitazionale è inversamente proporzionale al quadrato della distanza fra i baricentri.
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La relazione analitica che esprime la forza
gravitazionale, esercitata, fra due
corpi è la seguente:
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2d
MmGF
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Significato dei simboli:F: forza d’attrazione fra i due corpi [N]G : costante gravitazionaleM : massa di uno dei due corpi [kg]m : massa del secondo corpo [kg]d : distanza fra i baricentri dei due corpi [m]
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La forza di gravità ha avuto ed ha tuttora,
un ruolo importantissimo nella formazione
dell’universo.
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La materia generata dopo il big bang, si è aggregata, formando
stelle, galassie e pianeti, proprio grazie
alla forza di gravità.
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Oltre ad aggregare la materia e ad aver dato un contributo fondamentale
nella formazione dell’universo, la gravità ha anche altri «strani» effetti.
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Uno di questi, consiste nel fatto
che riesce a rallentare il
tempo.
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In presenza di un campo
gravitazionale, il tempo scorre con
maggiore lentezza,
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rispetto alla situazione in cui non vi è alcun
campo gravitazionale.
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Consideriamo due orologi al cesio, identici, perfettamente
sincronizzati, ….
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Immaginiamo di posizionarne uno
alla base di un grattacielo
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e l’altro in cima al grattacielo
stesso.
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In tale situazione, osserveremmo che l’orologio rimasto più in
basso,
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quindi più vicino al campo
gravitazionale, sarebbe più lento,
quindi in ritardo rispetto ….
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al suo «compagno», in cima all’edificio!
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Einstein, introdusse, agli inizi del 1900,
con la sua teoria della relatività …
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generale, il concetto di
spazio – tempo.
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Lo spazio e il tempo fino ad allora ritenuti
come due realtà separate ….
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formano un continuo a
quattro dimensioni.
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Il continuum spazio – tempo può
essere deformato dalla forza
gravitazionale.
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In tal modo Einstein giustifico la forza di gravità, affermando che
essa è dovuta …
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alla deformazione dello spazio –
tempo generata dalla massa.
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Il sole, ad esempio,
deforma lo spazio – tempo intorno
ad esso ….
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E la terra ruota intorno al solo,
perché costretta a seguire la curvatura dello spazio tempo.
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Forza elettromagnetica
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In natura esistono cariche elettriche
aventi ugual segno o segno
opposto ….
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che interagiscono con delle forze,
attrattive o repulsive.
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Due cariche di ugual segno si
respingono e due cariche di segno
opposto si attraggono.
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In natura esiste ,altresi, un materiale, detto
«magnetite», che è in grado di attrarre
minuscoli pezzetti di ferro.
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I pezzetti di magnetite sono,
fondamentalmente, dei magnetini
elementari.
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Un magnete presenta due poli,
uno contrassegnato con «nord» e l’altro
con «sud».
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Un nord magnetico attrae un sud magnetico
e respinge un nord magnetico.
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Anche in questo caso, poli di segno
opposto si attraggono e poli
dello stesso segno si respingono.
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Vi sono delle differenze
fondamentali fra forze di natura
elettrica e forze di natura magnetica.
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È possibile trovare in natura
delle cariche elettriche positive
e negative.
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E’ dunque possibile avere dei monopoli
elettrici.
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I poli magnetici, al contrario si presentano
sempre a coppie:
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Un magnete possiede,
sempre, entrambi i poli magnetici:
nord e sud.
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Dividendo un magnete in due parti , non avremmo due
poli isolati, ma si formerebbero due distinti magneti…
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E ciascuno di essi avrebbe
sempre un nord e un sud
magnetico.
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Non esistono monopoli magnetici.