Che cos’è una macchina?
Possiamo definire macchina un qualsiasi dispositivo che:
- aiuta a fare le cose più velocemente (es. bicicletta)
- consente di compiere un lavoro con molto meno sforzo (es. pala);
- può fare un lavoro molto meglio (es. cavatappi);
- fa cose che non saremmo comunque in grado di fare (es. aeroplano).
Tutte le macchine, dalla più semplice alla più complessa, esercitano o modificano delle FORZE.
Quindi un’altra definizione che si può dare delle macchine è: “Una macchina è un dispositivo che esercita o modifica una forza”.
Ma che cos’è una forza?
Molto spesso esercitare una forza significa compiere un’azione che consiste nello spingere o nel tirare (es. bulldozer o gru).
Dal punto di vista della “fisica”, la definizione di forza è la seguente: “Una forza è una causa fisica capace di modificare lo stato di quiete o di moto di un corpo, oppure di deformarlo“.
Esempi di forza sono la forza di gravità, con cui la Terra attrae i corpi verso il proprio centro, e l’attrito (forza di attrito) che ostacola lo scorrimento dell’oggetto sul suolo.
L’applicazione di una forza ad un oggetto con possibilità limitate di movimento ne genera la deformazione che può essere di tipo elastico o di tipo plastico. Se la forza applicata è molto intensa rispetto alle caratteristiche di resistenza del materiale l’oggetto giunge a rottura.
Altre cose importanti da sapere sulle forze:
- Unità di misura: La forza si misura in Newton (N)
- Rappresentazione: Le forze si rappresentano con delle frecce che ne indicano la direzione ed il verso (nel linguaggio matematico queste frecce sono dette “vettori”).
La meccanica
Che cos’è la meccanica? La meccanica è quella parte della fisica che studia le forze (e l’equilibrio ed il moto dei corpi, in relazione alle cause che li producono).
La meccanica è suddivisa in tre parti:
- La statica tratta lo studio dell’equilibrio dei corpi.
- La cinematica tratta lo studio del moto dei corpi
- La dinamica, infine, tratta lo studio delle relazioni tra le forze e i movimenti che esse producono.
Strettamente collegata alla meccanica è la resistenza dei materiali che è stata già studiata discutendo sui singoli materiali in termini di sollecitazioni (trazione, compressione, flessione, ecc.).
