Questo articolo spiega cosa sono le forze interne e le forze esterne. Troverai le definizioni delle forze interne e delle forze esterne nonché esempi di entrambi i tipi di forze. Finalmente sarai in grado di vedere le differenze tra forze esterne e interne.
Cosa sono le forze interne?
Le forze interne sono le forze che le diverse particelle di un corpo o parti di un sistema esercitano le une sulle altre. In altre parole, le forze interne di un sistema sono quelle che agiscono all’interno di detto sistema.
A causa della terza legge di Newton, chiamata anche principio di azione-reazione, le forze interne sono uguali e opposte a coppie. Pertanto, in generale, la somma di tutte le forze interne di un sistema è uguale a zero.
Per questo motivo nel diagramma del corpo libero generalmente non vengono rappresentate le forze interne, poiché verrebbero rappresentate due forze che si annullano a vicenda.
In alcuni libri di fisica, le forze interne sono anche chiamate forze mutue, ma questo è molto raro.
Cosa sono le forze esterne?
Le forze esterne sono forze esercitate da altri sistemi sul corpo o sul sistema studiato. In altre parole, le forze esterne di un sistema sono quelle che agiscono al di fuori di quel sistema.
Analogamente alle forze interne, le forze esterne applicate da due sistemi diversi hanno la stessa grandezza ma la loro direzione è opposta.
A differenza delle forze interne, tutte le forze esterne devono essere rappresentate sul diagramma di corpo libero.
Inoltre, quando la somma di tutte le forze esterne è zero, il corpo o il sistema è in equilibrio traslazionale .
In fisica esistono due tipi di forze esterne:
- Forze esterne attive : quelle forze che promuovono il movimento del corpo o del sistema. Ad esempio, la forza di gravità terrestre cerca di trascinare i corpi verso il centro del pianeta.
- Forze esterne reattive : quelle forze generate in reazione ad un’altra forza. Ad esempio, la forza normale contrasta la forza gravitazionale e mantiene un corpo a terra.
Esempi di forze interne e forze esterne
Una volta vista la definizione di forze interne e forze esterne, vedremo esempi di entrambi i tipi di forze per comprenderne meglio il significato. Più precisamente vedremo un caso reale in cui, a seconda di quello che consideriamo un sistema di studio, la stessa forza può essere considerata interna o esterna.
Se facciamo l’esempio di una persona che tiene in mano un oggetto, le forze esterne ed interne cambiano a seconda del sistema che vogliamo studiare.
Se vogliamo analizzare il sistema formato dalla persona e dall’oggetto, le forze esterne sono il peso della persona (P 1 ), il peso dell’oggetto (P 2 ) e la forza normale (N 1 ) esercitata dall’oggetto . terra sulla persona che contrasta le due forze precedenti. In questo caso la forza che la persona esercita per trattenere l’oggetto è una forza interna poiché è un’interazione tra due parti dello stesso sistema e quindi non deve essere rappresentata.
Se invece scegliamo solo l’oggetto come sistema, le forze esterne sono la forza del peso dell’oggetto (P 2 ) e la forza che la persona deve esercitare per trattenere l’oggetto (N 2 ). Poiché in questo caso la persona non fa parte del sistema, la forza applicata all’oggetto è esterna e quindi deve essere tirata.
Differenza tra forze interne e forze esterne
Per concludere la spiegazione e chiarire i concetti, di seguito evidenzieremo le differenze tra una forza interna ed una forza esterna.
La differenza tra forze interne e forze esterne sta nel fatto che siano incluse o meno nel sistema di studio. Le forze interne si verificano tra le parti o le particelle di un sistema, mentre le forze esterne sono esercitate da agenti esterni al sistema.
Inoltre, le forze interne non dovrebbero essere rappresentate sui diagrammi del corpo libero, mentre tutte le forze esterne dovrebbero essere rappresentate graficamente.
Si noti infine che la stessa forza può essere considerata interna o esterna al sistema a seconda del sistema scelto, come abbiamo visto nell’esempio sopra.