Forze di contatto — Scienze, 11–13 anni
Una forza è una spinta o un tiro. Le forze di contatto, come l’attrito e la resistenza dell’aria, agiscono quando gli oggetti si toccano e possono cambiare il movimento.
Spinte e tiri cambiano il movimento
Una forza può mettere in moto un oggetto, fermarlo, accelerarlo, rallentarlo o farlo girare. L’attrito agisce tra superfici a contatto, mentre la resistenza dell’aria agisce tra un oggetto in movimento e l’aria. Le forze non si vedono, ma i loro effetti sul movimento si possono misurare.
Perché considerare l’attrito?
Il problema è che gli oggetti non si muovono in un mondo perfettamente vuoto e liscio. Una macchinina rallenta sul pavimento quando smetti di spingerla, e il freno di una bicicletta deve rallentare la ruota. L’attrito spiega questi effetti e aiuta a prevedere quando le superfici fanno presa, scivolano, si scaldano o si consumano.
Una scatola sul pavimento
Spingi verso destra una scatola di 4 kg con 12 N. L’attrito spinge verso sinistra con 5 N, perché il pavimento si oppone allo scivolamento. Le forze sono opposte, quindi la forza risultante è 12 − 5 = 7 N verso destra. Se smetti di spingere, l’attrito continua ad agire e la scatola rallenta fino a fermarsi.
Il movimento non richiede una forza in avanti
Un errore comune è pensare che un oggetto in movimento debba avere sempre una forza in avanti. Sembra logico perché le nostre spinte finiscono spesso quando l’oggetto si ferma, ma di solito la causa nascosta è l’attrito. Quando l’attrito è piccolo, come sul ghiaccio, un oggetto può continuare a muoversi senza essere spinto.
Scarpe, pneumatici e freni
Le suole delle scarpe e gli pneumatici hanno bisogno di abbastanza attrito per fare presa sul terreno, soprattutto quando è bagnato. I freni usano l’attrito per trasformare il movimento in calore e rallentare le ruote. Gli ingegneri riducono l’attrito indesiderato con olio o cuscinetti, ma non lo eliminano: senza presa non potremmo camminare né sterzare.
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