Le meravigliose leggi di Newton

Isaac Newton   contende ad Albert Einstein la palma di più grande scienziato della storia dell’umanità, per molti addirittura, per la sua poliedricità nelle scoperte è il Numero Uno.

Certo è che le sue leggi ancora oggi, dopo quattro secoli, funzionano perfettamente all’interno del Sistema Solare e grazie a loro se l’uomo è atterrato sulla Luna e se le nostre sonde hanno esplorato gran parte dei corpi celesti del nostro Sistema.

La prima legge di Newton afferma secondo le parole del grande fisico e matematico inglese che:  “Un corpo mantiene il proprio stato di quiete o di moto rettilineo uniforme, finché una forza non agisce su di esso“. In altre parole emerge da questo postulato il concetto di inerzia,  che adesso ci suona molto familiare, ma se ci pensate bene è, o meglio era all’epoca di Newton, assolutamente contro intuitivo.

Era naturale pensare  che qualunque oggetto in movimento  prima o poi si fermasse, Newton dimostrò che al netto dell’attrito il  moto rettilineo uniforme sarebbe stato perpetuo. Da allora fu chiaro che una pallina da golf si ferma  prima di imbucarsi a causa della  forza d’attrito e che  la Luna non schizza via  dalla sua posizione in virtù della  forza gravitazionale  della terra.

Newton non soltanto ha disvelato le numerose forze che agiscono in natura ma ci ha anche insegnato a misurarle. La seconda legge di Newton, che si identifica  in una  delle  equazioni più importanti della  fisica, F=ma, ci insegna che F la forza risultante che agisce su un oggetto è pari alla massa moltiplicata per l’accelerazione. In suo  onore l’unità di misura della forza si chiama newton  che equivale  alla forza  che accelera una  massa  di un chilogrammo di un metro al secondo ogni secondo.

Perché diciamo un metro al secondo ogni secondo? Chiariamolo con un piccolo esempio. Immaginiamo  di lanciare una vecchia palla di  cannone (quelle in uso nell’Ottocento, per capirsi) dalla cima di un grattacielo. Sappiamo che l’accelerazione di gravità, definita con la lettera g, corrisponde a 9,8 km al secondo. Ignorando per un momento gli effetti dell’attrito dell’aria, dopo un secondo la nostra palla di cannone ha raggiunto la velocità di 9,8 km al secondo, con il successivo secondo la velocità risulta 9,8+9,8 km al secondo, pari a 19,6 km al secondo. Con il terzo secondo la velocità raggiunge i 29,4 metri al secondo. Se immaginiamo di aver lanciato la nostra palla dall’Empire State Building essa raggiungerà la superficie terrestre in 8 secondi con una velocità finale di 280 km  orari!

Come abbiamo notato  Newton utilizza sempre  il termine massa e non peso che nella  vulgata popolare tendiamo a confondere ed omologare come sinonimi. 
Nel prossimo post chiariremo perché sono due termini che hanno significato ed effetto,  invece,   profondamente diversi,