Dinamica del punto materiale

Primo principio della dinamica

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Il primo principio della dinamica definisce il sistema di riferimento inerziale, noto anche come principio d’inerzia. Introdotto formalmente nel 1687 da Isaac Newton nella sua opera fondamentale “Philosophiae Naturalis Principia Mathematica”, viene così enunciato:

In un sistema di riferimento inerziale un corpo non sottoposto ad alcuna azione persevera nel suo stato di quiete o di moto rettilineo uniforme

L’inerzia è la caratteristica di un corpo di non modificare il proprio stato di quiete o di moto rettilineo uniforme. Quantitativamente l’inerzia è rappresentata dalla massa inerziale. Per il principio di equivalenza debole di Albert Einstein, la massa inerziale coincide numericamente con quella gravitazionale.

Sistema di riferimento inerziale

Il sistema di riferimento è invece l’insieme dei riferimenti utilizzati per determinare la posizione di un corpo nello spazio. Un sistema di riferimento inerziale è quindi un sistema che non fornisce alcuna azione al corpo che sta descrivendo. Immaginiamo che un’auto sia il sistema di riferimento e che il guidatore sia il corpo da descrivere. Se l’auto iniziasse a frenare il sistema non sarebbe di tipo inerziale perché il sistema stesso causerebbe un’azione sul corpo. Se l’auto invece procedesse a velocità costante il corpo non subirebbe nessuna azione. L’auto sarebbe a quel punto un sistema di riferimento inerziale.

Qualsiasi sistema di riferimento inerziale descrive allo stesso modo il moto di un corpo, da qui l’equivalenza di tutti i sistemi di riferimento inerziali. Il primo principio della dinamica introduce un concetto importantissimo e stabilisce le condizioni per poter utilizzare il secondo principio della dinamica.

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