forza

forza

fòrza [Der. del lat. fortia, da fortis "forte"] [MCC] In termini elementari, la causa capace di modificare lo stato di quiete o di moto di un corpo; come tale, cioè in relazione alle modificazioni intervenute e alla posizione del corpo considerato, ogni f. è caratterizzata da una grandezza, una direzione, un verso e un punto di applicazione, da cui la rappresentazione di una f. mediante un vettore applicato: v. dinamica: II 177 a e meccanica classica: III 679 a. Per poter impostare e trattare qualsiasi problema meccanico occorre precisare analiticamente la legge di dipendenza delle f. attive dai parametri dai quali l'intuizione fisica ci suggerisce che esse dipendano. Negli ordinari problemi di meccanica non intervengono di norma che f. dipendenti dalla posizione del punto al quale ciascuna di esse è applicata, dalla velocità di tal punto e in qualche caso anche, esplicitamente, dal tempo; eventualmente può mancare la dipendenza da tutti e tre questi elementi e si ha in tal caso una f. costante; può essere che la f. dipenda soltanto dalla posizione del suo punto di applicazione e si parla allora di f. posizionali, tra le quali particolare rilievo hanno le f. conservative. Un esempio di f. dipendente dalla velocità è dato dalla f. (f. di Lorentz), qv╳B, che un campo magnetico B esercita su una carica q in moto con velocità v; esempi di f. dipendenti esplicitamente dal tempo si hanno in f. variabili presenti in fenomeni oscillatori e in molte delle f. ricordate nel seguito (per altre si rinvia al termine di qualificazione). ◆ [STF] [MCC] La nozione di f. ha un'indubbia, lontana origine antropomorfica: essa è certamente nata come una generalizzazione della nozione di sforzo muscolare. Per questa sua origine e per altre critiche che a essa possono essere mosse, taluni hanno voluto eliminare dalla meccanica le f.: così, E. Mach fin dal 1883 scriveva che era possibile costruire una meccanica in cui il concetto di f. fosse superfluo. Tale idea fu realizzata da H. Hertz la cui Meccanica (1894) è svolta introducendo la f. solo come un ente ausiliario, la cui considerazione può riuscire comoda in certi determinati casi, ma non è mai essenziale. ◆ [FML] F. a breve portata: v. interazioni molecolari: III 251 e. ◆ [MCC] [RGR] F. a distanza: in ambito macroscopico e in contrapp. a f. di contatto, mutua azione fra due o più corpi posti a distanza l'uno dall'altro in un mezzo materiale o nel vuoto, quali la gravitazione e le azioni elettriche, magnetiche ed elettromagnetiche; il concetto di tali mutue azioni è stato peraltro spostato, mediante le teorie di campo, dall'ambito di azioni a distanza all'ambito dell'interazione locale fra ogni corpo e il campo (gravitazionale, elettrico, ecc.) generato dagli altri: v. campi, teoria classica dei: I 473 f. ◆ [MCC] F. apparente: locuz. meno corretta per f. d'inerzia. ◆ [MCC] F. areica: f. ripartita su una superficie (v. oltre: F. ripartita). ◆ [MCC] F. assoluta: lo stesso che f. effettiva (v. oltre). ◆ [MCC] F. attiva: (a) ogni f. esterna agente su un corpo, che non sia di natura vincolare; (b) in un moto relativo, ogni f. che non vari al mutare del sistema di riferimento, cioè che sia una f. effettiva e non una delle f. d'inerzia del moto relativo. ◆ [MCC] F. centrale: ogni f. la cui retta d'azione passa sempre per un medesimo punto (centro della f.); si tratta di una f. che è posizionale e conservativa. ◆ [MCC] F. centrifuga: una delle f. d'inerzia del moto relativo: v. meccanica relativa: III 721 a. ◆ [MCC] [EMG] F. coercitiva: denomin. tradizionale dell'intensità minima del campo magnetico che va applicato antiparallelamente all'originale campo magnetizzante per smagnetizzare un corpo preventivamente magnetizzato. ◆ [MCC] F. complementare, o di Coriolis: una delle f. d'inerzia del moto relativo, data dal prodotto della massa inerziale per l'accelerazione di Coriolis: v. meccanica relativa: III 721 a. ◆ [MCC] F. conservativa: ogni f. a circuitazione nulla, cioè per la quale è nullo il lavoro complessivamente fatto in uno spostamento chiuso. ◆ [EMG] F. controelettromotrice: il valore dell'integrale di linea di un campo controelettromotore; per la definizione stazionaria (peraltro valida anche in condizioni non stazionarie): v. corrente elettrica stazionaria: I 784 d. ◆ [FSN] F. debole: lo stesso che interazione debole. ◆ [MCC] F. di attrito: denomin. di f. che si destano al contatto fra corpi e che s'oppongono al moto relativo di essi: → attrito. ◆ [MCC] F. di contatto: in ambito macroscopico e in contrapp. a f. a distanza, f. che si desta al contatto fra corpi, come capita per le f. di attrito e certe reazioni vincolari. ◆ [FML] F. di dispersione e di induzione: v. interazioni molecolari: III 253 d, c. ◆ [MCC] F. di inerzia: nella dinamica relativa, nella descrizione delle forze agenti su un corpo materiale che ne dà un osservatore non inerziale, è la f. connessa al moto dell'osservatore rispetto a un riferimento inerziale. Si abbia un sistema di riferimento non inerziale in moto rototraslatorio con accelerazione lineare di traslazione atr rispetto a un riferimento inerziale, supposto fisso, e rotante intorno a un asse passante per la sua origine con velocità angolare w e accelerazione angolare w✄; in tale riferimento non inerziale si abbia un punto materiale P di massa inerziale m, di posizione relativa r e velocità relativa vr: se Fr è la f. reale risultante (cioè dovuta al-l'interazione con altri corpi) l'equazione del moto relativo, che ha luogo con accelerazione lineare ar, è mar=Fr=Fi, dove la f. d'inerzia è Fi=-matr-mw╳(w╳r)-mw✄╳r-2mw╳vr. I primi tre termini a secondo membro rappresentano, cambiati di segno, il prodotto della massa inerziale (da cui il nome dato a tali f.) per i vari termini dell'accelerazione lineare di trascinamento, che, nell'ordine, sono quella del moto traslatorio, quella normale e quella tangenziale della componente rotatoria; l'ultimo termine è detto f. d'inerzia di Coriolis. Poiché le f. d'inerzia risultano presenti soltanto per osservatori non inerziali, mentre sono inesistenti per quelli inerziali, esse sono anche dette f. fittizie o apparenti. ◆ [MCC] F. di massa: ogni f. che agisce sul generico elemento dm di massa di un corpo, pari a fmdm, essendo fm la f. agente sul-l'unità di massa; è una f. di massa, per es., il peso. ◆ [MCC] F. direttamente applicata: lo stesso che f. attiva (v. sopra). ◆ [MCC] F. dissipativa: quella che provoca dissipazione di energia, quale, tipic., una f. di attrito. ◆ [MCC] F. di trascinamento: una delle f. d'inerzia del moto relativo: v. meccanica relativa: III 721 a. ◆ [MCC] F. effettiva: in contrapp. a f. apparente, f. che resti invariata al mutare del sistema di riferimento, cioè che non sia una delle f. apparenti del moto relativo (v. sopra). ◆ [EMG] F. elettrica: calco dell'ingl. electrical strenght, per indicare il vettore intensità di un campo elettrico, in quanto tale vettore rappresenta la f. che il campo eserciterebbe sulla carica positiva unitaria puntiforme. ◆ [EMG] F. elettromotrice: in un generatore elettrico o, generic., in un campo elettromotore, l'integrale del campo elettromotore lungo una linea tracciata nel generatore o campo medesimo (che non è conservativo); per la definizione stazionaria (ma quella in condizioni qualunque è la stessa), v. corrente elettrica stazionaria: I 783 e. ◆ [EMG] F. elettromotrice autoindotta: v. induzione elettromagnetica: III 175 e. ◆ [EMG] F. elettromotrice indotta: v. induzione elettromagnetica: III 173 c. ◆ [FTC] [CHF] F. elettromotrice standard: v. celle a combustibile: I 547 e. ◆ [MCC] F. esterna: ogni f. agente su un elemento di un corpo o sistema di corpi che non provenga da altri elementi dello stesso corpo o sistema. ◆ [MCC] F. fittizia: lo stesso che f. d'inerzia. ◆ [FSN] F. forte: lo stesso che interazione forte. ◆ [TRM] F. generalizzata: v. termodinamica dei processi: VI 153 e. ◆ [MCC] F. impressa: lo stesso che f. assoluta. ◆ [MCC] F. impulsiva: lo stesso che percossa, cioè f. tale che il limite del prodotto di essa per la sua durata, detto impulso, sia finito quando la durata tende a zero: v. dinamica impulsiva: II 192 c. ◆ [MCC] F. interne: f. esercitate su un elemento di un corpo o di un sistema da altri elementi del medesimo corpo o sistema; poiché si tratta di un sistema di f. equilibrato, cioè a risultante nullo, esse non intervengono nelle equazioni cardinali del corpo o sistema, né della statica né della dinamica, ma intervengono invece, attraverso il loro lavoro elementare, nel teorema del-l'energia cinetica: v. meccanica relativa: III 722 d. ◆ [MCC] F. lineica: f. ripartita su una linea (v. oltre: F. ripartita). ◆ [EMG] F. magnetica: locuz., formata sull'ingl. magnetic strenght, per indicare il vettore intensità di un campo magnetico, in quanto tale vettore rappresenta la f. che il campo eserciterebbe sul polo nord unitario puntiforme. ◆ [EMG] F. magnetomotrice: in un circuito magnetico, l'integrale di linea dell'intensità magnetica; sua unità di misura SI è l'ampere: v. magnetostatica nella materia: III 595 a. ◆ [MCC] F. meccanica: locuz. con cui in questioni di elettromagnetismo o di fisica atomica e nucleare s'indicano, per amore di chiarezza, le f. che non siano di origine elettrica o magnetica o nucleare. ◆ [STF] [MCC] F. morta (lat. vis mortua): locuz. usata in passato per indicare la f. d'inerzia (in contrapp. a vis viva). ◆ [MCC] F. motrice: in contrapp. a f. resistente, f. che forma un angolo acuto o addirittura nullo con lo spostamento elementare, reale o virtuale, del punto al quale è applicata e che quindi dà o darebbe luogo a lavoro positivo. ◆ [FNC] F. nucleari: le interazioni fra i nucleoni di un nucleo atomico, in partic. f. nucleari a bassa energia, a energie elevate, di scambio: v. forze nucleari: II, rispettiv., 691 f, 694 b, 693 c, 692 f. ◆ [MCC] F. ordinaria: una qualunque f. non impulsiva, tale cioè che il suo impulso tenda a zero al tendere a zero dell'intervallo di tempo durante il quale essa agisce. ◆ [MCC] F. posizionale: quella la cui determinazione vettoriale (intensità, direzione, verso) varia a seconda del punto considerato. ◆ [MCC] F. reattiva: lo stesso che reazione vincolare. ◆ [MCC] F. relativa: il prodotto della massa di un punto in moto rispetto a una terna mobile T per la sua accelerazione relativa a T; risulta uguale alla somma della f. assoluta e delle f. d'inerzia del moto relativo. ◆ [MCC] F. resistente: in contrapp. a f. motrice, f. che forma un angolo ottuso o addirittura di 180° con lo spostamento, reale o virtuale, del punto al quale è applicata e che quindi dà o darebbe luogo a lavoro negativo. ◆ [MCC] F. ripartita: f. che non può essere considerata relativa a un determinato punto, ma è ripartita, uniformemente o no, su una linea (f. lineica) o su una superficie (f. areica) o entro un volume (f. volumica); per es., è una f. di tal genere, nei tre casi, il peso di una corda metallica, di una lastra, di un corpo tridimensionale; l'unità di misura SI è, rispettiv., il newton a metro (N/m), a metro quadrato (N/m2) e a metro cubo (N/m3). ◆ [MCQ] F. tensoriale: v. forze nucleari: II 692 f. ◆ [STF] [MCC] F. viva: espressione tradizionale, ma ora poco usata, per energia cinetica. ◆ [MCC] F. volumica: f. ripartita entro un volume (v. sopra: F. ripartita). ◆ [MTR] [MCC] Campioni di f.: v. forza, misurazione della: II 691 b. ◆ [MCC] Campo di f.: campo vettoriale nel quale il vettore di campo è una forza. ◆ [ALG] [MCC] Linee di f.: propr., linee di un campo di f., locuz. usata per indicare, estensiv., le linee di un qualunque campo vettoriale in luogo dell'espressione propria linee del campo. ◆ [MCC] Teorema della conservazione del risultante e del momento risultante delle f.: afferma che la risultante e il momento risultante di tutte le f. agenti su un sistema isolato (discreto o continuo), di qualsiasi natura, sono sempre nulli, cioè sia le dette f. che i detti momenti costituiscono un sistema equilibrato; deriva dall'essere il sistema isolato, in quanto in un tale sistema, in virtù del principio di azione e reazione, il sistema delle f. interne è, per sua natura, un sistema equilibrato. ◆ [MCC] Teorema delle f. vive: lo stesso che teorema di conservazione dell'energia cinetica: il lavoro totale compiuto dalle forze interne ed esterne agenti su un sistema è uguale alla variazione dell'energia cinetica. ◆ [MCC] Tubo di f.: l'insieme, tubolare, delle linee di f. che passano per i punti di una linea chiusa tracciata in un campo di forza. ◆ [MTR] [MCC] Unità di misura della f.: unità SI di misura della f. è il newton; la tab. dà i fattori di equivalenza tra questa unità e le altre due unità di uso corrente, cioè la dina nel Sistema CGS e il kilogrammo-forza, o kilogrammo-peso, nel Sistema cosiddetto tecnico o pratico (per fattori più approssimati, v. App. III: VI 715 f).