In questo articolo troverai l’enunciazione del principio di inerzia in fisica e la sua formula matematica. Inoltre potrete vedere diversi esempi tratti dalla vita quotidiana del principio d’inerzia.
Qual è il principio di inerzia?
Il principio di inerzia , chiamato anche prima legge di Newton, è una regola della fisica che afferma quanto segue:
Un corpo rimane fermo o viaggia a velocità costante se su di esso non agisce alcuna forza esterna. In altre parole, è necessario applicare una forza esterna a un corpo per modificare il suo stato di movimento o di quiete.
Ad esempio, un oggetto fermo al suolo non si muoverà finché non agirà su di esso una forza.
Pertanto, il principio di inerzia implica che se un corpo si muove di moto rettilineo uniforme (a velocità lineare costante), ciò può avvenire per due ragioni: che su di esso non agisce alcuna forza esterna, oppure che la forza risultante dell’intero sistema è nulla . .
Insieme al principio di inerzia, il fisico Isaac Newton formulò altri due principi considerati alla base della meccanica, il principio fondamentale della dinamica e il principio di azione e reazione.
In fisica, il principio di inerzia è anche chiamato legge di inerzia, quindi se mai sentissi questo termine, significa esattamente la stessa cosa.
Esempi del principio di inerzia
Ora che conosci la definizione del principio d’inerzia, in questa sezione hai diversi esempi di questo principio per comprenderne meglio il significato.
- Un esempio illustrativo del principio di inerzia è un tavolo fermo appoggiato sul pavimento. Se nessuno spinge il tavolo, esso non si muoverà e rimarrà nello stesso posto. Ma se sul tavolo viene applicata una forza sufficientemente grande, esso acquisterà velocità e quindi cambierà il suo stato di movimento.
- Un altro esempio del principio di inerzia è una sonda spaziale che si muove a velocità costante nello spazio. Una volta superata l’influenza gravitazionale dei pianeti, nello spazio non esiste più attrito né alcun altro tipo di forza. Pertanto, una sonda spaziale si muove a velocità costante nello spazio perché su di essa non agisce alcuna forza.
- Anche un’auto che si muove a velocità costante è un esempio del principio di inerzia, poiché per muoversi senza accelerazione la forza risultante deve essere zero. Quando l’auto si muove in avanti, su di essa agisce una forza di attrito che contrasta il movimento, quindi per muoversi a velocità costante, il motore dell’auto deve esercitare una forza della stessa grandezza e direzione ma in direzione opposta. In questo modo le due forze si oppongono e l’auto si muove sempre alla stessa velocità.
Formula del principio d’inerzia
Matematicamente la formula del principio di inerzia afferma che se la somma delle forze applicate ad un corpo è pari a zero, anche l’accelerazione di detto corpo è nulla. È vero anche il contrario, cioè se l’accelerazione di un corpo è nulla, la somma delle forze esterne deve necessariamente essere nulla.
D’altra parte, il principio di inerzia può essere formulato anche dalla quantità di moto (o quantità di moto lineare), poiché la somma delle forze esterne sarà zero quando la quantità di moto è costante.
Tieni presente che queste espressioni vengono utilizzate solo per esprimere algebricamente il principio di inerzia. L’importante è che tu comprenda il concetto della prima legge di Newton e che la somma di tutte le forze deve essere zero affinché sia soddisfatta.
Un’applicazione del principio di inerzia è quella di risolvere problemi di fisica. Infatti, gli esercizi di fisica si basano normalmente sui tre principi di Newton. Puoi esercitarti a risolvere esercizi sul principio di inerzia qui: