Robustezza, vigore fisico. ║ Causa capace di modificare lo stato di quiete
o di moto di un corpo o di produrre deformazioni in esso o nei vincoli che ne
impediscano il moto. ● Fis. - La
f. è una grandezza
vettoriale, in quanto gli elementi che la determinano e caratterizzano sono il
punto di applicazione (da cui cioè l'azione diretta di una
f. si
trasmette all'intero corpo), l'intensità, la direzione e il verso.
Il concetto di forza applicato alla meccanica
Tali elementi sono rappresentati in un vettore mediante, rispettivamente, il modulo
(cioè il valore numerico assoluto), la direzione della retta stessa,
l'orientamento della freccia. Per la determinazione, ad esempio, della
composizione o scomposizione di
f., del momento di una di esse, di una
coppia, di un campo, ecc., sono dunque valide tutte le regole del calcolo
vettoriale (V. VETTORIALE, CALCOLO).
L'unità di misura della
f. nel Sistema Internazionale è il
Newton (V.), nel sistema C.G.S. la
dina (V.), pari a 10
-5 N, nel
sistema pratico il chilogrammo-peso. La prima definizione moderna del concetto
di
f. si deve a Keplero, per il quale essa era una relazione matematica
supposta come esistente in un sistema fisico dato. Newton proseguì su
questa strada e, all'interno della teoria della gravitazione universale,
definì la
f. come causa dell'accelerazione dei corpi i cui effetti
sono avvertiti da questi anche a distanza e nel vuoto. All'inizio del XX sec.
tutte le
f. conosciute erano riconducibili tipologicamente a due
categorie generali: la
f. gravitazionale (V.
GRAVITAZIONE) e la
f. elettromagnetica, avendo Maxwell dimostrato
che quella
magnetica e quella
elettrica erano aspetti diversi di
un'unica
f. Il progresso scientifico portò alla scoperta di due
nuove
f.: la
nucleare debole, responsabile dei fenomeni di
radioattività, e la
nucleare forte, cui si ascrive il legame che
unisce protoni e neutroni (nucleoni) all'interno del nucleo atomico. In
relazione all'intensità, le
f. elettromagnetiche si collocano fra
la nucleare debole e quella forte. Attraverso il concetto di
f. di
scambio, i fisici hanno elaborato una teoria che definisce in tal senso sia
la
f. elettromagnetica, sia quella nucleare debole, riconoscendole
così come aspetti differenti di un'unica
f. detta
elettrodebole. La scienza fisica appare, dunque, procedere nella ricerca
di una teoria unitaria che riesca ad evincere il carattere unico del fenomeno di
cui le varie
f. sarebbero la manifestazione. ║
F. assoluta:
in un sistema di riferimento inerziale, è espressa dalla relazione
fondamentale della dinamica
F.= ma, dove
m sia la massa di un
corpo ed
a l'accelerazione ad esso impressa. ║
F. centrali:
sono applicate ad un oggetto materiale mobile in modo tale che la retta di
applicazione passi sempre per un punto fisso
C. Di natura posizionale,
esse si distinguono in
attrattive e
repulsive, in relazione al
verso secondo il quale sono orientate: rispettivamente dal punto di applicazione
P a
C o in senso opposto. Di questo tipo è, per esempio, la
f. di gravitazione esercitata dal Sole sulla Terra, con centro nel centro
della Terra. Se si assume il punto
C come origine di un sistema di
coordinate, è possibile descrivere analiticamente il moto del mobile in
esame come una curva piana, con velocità areolare costante, e anche
stabilire, in funzione di un punto sulla traiettoria, il valore della
f.
centrale cui il mobile stesso è sottoposto. ║
F. centripeta:
di tipo centrale, l'azione di questa
f. tende a curvare la traiettoria di
un corpo che invece, in sua assenza e per il principio di inerzia, avrebbe
mantenuto un moto rettilineo uniforme. Essa è definibile come il prodotto
della massa di un corpo, moltiplicata per la sua accelerazione centripeta.
║
F. centrifuga: si intende con questo termine 1) la
f. di
trascinamento inerente ad un moto di trascinamento rotatorio uniforme; da essa
dipende il metodo della centrifugazione (V.)
finalizzato alla separazione di particelle solide in sospensione da un liquido.
2) Assumendo il moto di un corpo secondo una traiettoria fissa, e prestabilita
mediante dispositivi vincolari (ad esempio binari), è centrifuga la
componente della
f. esercitata dal corpo sul vincolo che assecondi la
normale principale esterna alla traiettoria. Essa è uguale e contraria
alla
f. esercitata dal vincolo sul corpo medesimo (centripeta). ║
F. coercitiva: intensità del campo magnetico cui è
necessario sottoporre un corpo perché ne risulti annullato il magnetismo
residuo dovuto all'isteresi magnetica (V.). Nella
curva di magnetizzazione la
f. coercitiva è rappresentata dalla
porzione in ascissa compreso fra l'origine degli assi e la curva. ║
F.
conservativa: tipo di
f. posizionale che determina un campo detto a
sua volta conservativo. Al suo interno, infatti, il lavoro necessario a spostare
un corpo da un punto A ad un punto B non viene disperso in calore né
trasformato in altre forme di energia, ma accumulato come energia meccanica
potenziale dal corpo stesso che, non appena riposizionato al punto di partenza,
torna ad averne integrale possesso. Sono di tipo conservativo, tutte le
f. costanti (indipendenti cioè sia dalla posizione del punto di
applicazione, sia dalla velocità di tale punto, sia dal tempo), il peso,
la
f. gravitazionale, le
f. elastiche, ecc. ║
F.
d'inerzia: di tipo fittizio, cioè non effettiva, viene comunemente
definita come prodotto della massa di un corpo in movimento per l'inverso della
sua accelerazione (V. INERZIA). ║
F.
posizionale: che dipende solo dalla posizione del suo punto di applicazione.
║
F. elettromotrice: in elettrologia si indica con questo termine,
in realtà improprio, la causa del passaggio di corrente elettrica in un
circuito. Essa infatti non ha le dimensioni di una
f., ma di una
differenza di potenziale ed è misurabile a circuito aperto ai morsetti di
un generatore. Corrisponde al rapporto, a circuito chiuso, fra potenza elettrica
totale del generatore e intensità della corrente.