Modulo 1 - Definizioni di base

1.1 Massa e Peso

Massa. La quantità di materia che costituisce un corpo. Si misura in chilogrammi kg o tonnellate t (1.000 kg).

Peso. Una forza data dalla quantità di massa per la forza di gravità: P = m x g. Si misura in Newton (N). Il peso varia in funzione dell'altitudine e della latitudine. Maggiore ai poli e a livello del mare, minore all'equatore e ad alta quota (questo per via della differente accelerazione di gravità). A livello medio (45° latitudine a livello del mare), con un valore di 9,81 m/s2, si allinea il kg massa con il kg peso.

massa e peso

1.2 Inerzia

Proprietà di un corpo a mantenere inalterato il proprio stato. Si dice di quiete, quando fermo, o di moto, se in movimento. Per modificare lo stato di inerzia occorre una forza.

principio di inerzia

1.3 Forza

E' un grandezza fisica vettoriale (ossia quantità, direzione e verso) che serve per variare lo stato di quieto o di moto di un corpo. Un veicolo fermo (stato di quiete) ha bisogno di una forza (motore) per essere avviato. Un veicolo in movimento (stato di moto) ha bisogno di una forza (forza frenante) per essere fermato.

definizione di forza

1.4 Baricentro

Detto anche centro di massa, è il punto geometrico che corrisponde alla media della distribuzione della massa. In tale punto si applicano le forze che determinano quiete o moto del veicolo. Su un veicolo, il baricentro varia la sua posizione in funzione del carico.

baricentro

1.5 Velocità

Lo spazio percorso da un veicolo in un dato tempo. Ad esempio, un veicolo che marcia a 50 km/h percorre la distanza di 50 km in un'ora. Può essere misurata anche in m/s (metri al secondo) dividendo la velocità in km/h per 3,6 (o facendo i 3/10 per semplicità). Quindi, 50 km/h sono 13,89 m/s (15 con calcolo semplificato).

1.6 Attrito e aderenza

L'attrito è una forza che si genera tra due corpi a contatto tra loro. In caso di quiete, si parla di attrito statico, in movimento di attrito dinamico.
L'attrito radente si verifica quando due corpi strisciano tra loro (esempio, strofinandosi le mani). L'attrito volvente ( o aderenza) si ha invece quanto un corpo rotola a contatto con un altro. E' il caso della ruota sull'asfalto. Se l'aderenza è sufficente, il veicolo può mettersi in movimento (e può arrestarsi), viceversa la ruota pattina (o si blocca nella frenata).

principio di attrito

1.7 Energia

Capacità di un corpo o di un sistema di compiere un lavoro.

  • Energia cinetica (posseduta da qualunque corpo in movimento)
  • Energia termica (prodotta dalla fase di scoppio)
  • Energia elettrica (posseduta dall'accumulatore e generata dall'alternatore)
  • Energia potenziale (il carburante e la forza di gravità)

L'energia prodotta dalla fase di scoppio viene trasformata in forza motrice dall'albero motore che, tramite trasmissione, fa arrivare alle ruote. Una parte della forza del motore viene usata per azionare altri dispositivi, convertita in energia elettrica (per la batteria); gran parte dell'energia viene dissipata con il raffreddamento. Un veicolo in movimento (che ha una sua energia cinetica) quando si frena, freni e ruote trasformano l'energia cinetica in termica. Un veicolo in cima a una discesa ha una grande energia potenziale, basta sfrenarlo e la gravità lo farà scende senza bisogno di ulteriore energia.

energia cinetica