Attrito e III principio della dinamica

Nel volume 1 dell'Amaldi1, nel capitolo dedicato ai principi della dinamica, si vuole mostrare che l'attrito non è sempre un ostacolo al moto, ma è talvolta la forza responsabile della locomozione.

La figura seguente è quella usata dal libro: si vuole mostrare il classico esempio del piede che, spingendo il pavimento all'indietro, riceve una forza opposta, consentendo alla persona di avanzare.

forze-errate

La descrizione delle forze in gioco contiene però due errori: nella figura di sinistra, la componente verticale della forza esercitata del piede sul terreno non è la forza peso, perché quando si cammina non si è semplicemente appoggiati, ma si esercita attivamente una forza contro il terreno, che ha anche una compoenente verticale non nulla; inoltre, la componente orizzonatale della forza esercitata dal piede non è la forza di attrito!

L'attrito è proprio la componente orizzontale della forza dovuta al III principio, con cui il terreno reagisce alla forza esercitata dal piede.

L'attrito impedisce il moto relativo tra terreno e piede, quindi è diretto in avanti, e diventa la forza che spinge in avanti la persona.

L'errore è stato parzialmente corretto nelle ultime edizioni2, come si vede nella seguente figura.

forze-corrette

Per non saper né leggere né scrivere, non si parla più di attrito :-) ma rimane la componente verticale della forza identificata con il peso. Oltre al fatto che nella realtà non si esercita solo una forza orizzontale, l'errore è anche concettuale, perché anche una persona ferma, che non esercita attivamente forze sul terreno, non esercita su di esso la forza peso, che è la forza esercitata dalla Terra sulla persona, ma una forza di uguale valore: applicando la condizione di equilibrio sappiamo che il terreno esercita sulla persona una forza opposta a quella esercitata dalla Terra, e per il III principio una forza opposta (che quindi risulta essere uguale alla forza peso, ma con diverso punto di applicazione) viene esercitata dalla persona sul terreno.


  1. U. Amaldi, "La Fisica per il licei scientifici", Zanichelli (1997)
  2. U. Amaldi, "La Fisica di Amaldi", Zanichelli (2007)