Cintura di sicurezza

Testo

Cintura di sicurezza. Un’auto frena bruscamente. Spiega in cinque righe perché il passeggero, senza cintura, viene proiettato in avanti, e perché la cintura non viola la prima legge di Newton.

Soluzione

Prima della frenata passeggero e auto si muovono insieme alla stessa velocità $v$. Quando l’auto frena, i freni decelerano l’auto, ma sul corpo del passeggero non agisce, di per sé, alcuna forza orizzontale. Per il principio d’inerzia (prima legge) il passeggero tende quindi a proseguire in linea retta alla velocità $v$: rispetto all’abitacolo che rallenta, sembra “scagliato in avanti”, ma in realtà è l’auto a rallentare sotto di lui. Non c’è alcuna forza che spinga avanti: c’è l’assenza di una forza che lo freni.

La cintura non viola la prima legge, anzi la conferma: proprio perché senza vincoli il corpo continuerebbe indisturbato, occorre una forza esterna reale per decelerarlo insieme all’auto. La cintura è quella forza esterna diretta all’indietro. Senza di essa, l’unica forza frenante sarebbe l’urto contro volante o parabrezza, in un tempo brevissimo e con forze enormi.

$\ev{\text{Inerzia: il corpo prosegue diritto; la cintura fornisce la forza esterna che lo decelera.}}$

Collegamenti

Argomenti: Dinamica Concetti: Primo principio della dinamica