La fisica di quell’abbraccio rotante nel video musicale di Dua Lipa

Fantastico, ora usiamo queste stesse idee per mostrare perché non puoi abbracciare qualcuno mentre ti pieghi molto indietro (a meno che tu non sia su una fantastica piattaforma rotante). In realtà, solo per rendere le cose più facili, attirerò le forze su un singolo umano che sta solo facendo una super inclinazione all’indietro.

Illustrazione: Rhett Allain

Anche se queste due forze (gravitazionale e normale) hanno le stesse grandezze, la coppia totale non sarà zero. Usando il contatto del piede come punto di rotazione, la forza normale ha una coppia nulla (braccio di torsione pari a zero), ma la forza gravitazionale ha effettivamente una coppia diversa da zero. La coppia totale farà ribaltare questo felice umano inclinato e sbattere a terra. Ora un umano triste. Umano triste a terra.

Allora cosa diavolo impedisce a questi ballerini di cadere? La risposta è una forza falsa. Sì, una forza che in realtà non è una forza ma piuttosto una forza falsa. Oh, non hai mai sentito parlare di una forza falsa? Beh, forse è vero, ma sono sicuro che hai sentito una forza falsa.

Immagina la seguente situazione. Sei seduto in macchina a un semaforo rosso (l’auto non si muove). In questo momento, ci sono solo due forze che agiscono su di te. C’è la forza gravitazionale che tira verso il basso e la forza verso l’alto dal sedile. Poiché non stai accelerando, queste due forze hanno magnitudini uguali e opposte.

Oh, ma aspetta! C’è questa macchina dall’aspetto sciocco nella corsia accanto a te. La luce diventa verde, quindi premi il gas e acceleri (in modo sicuro e entro i limiti di velocità indicati, ovviamente). Cosa succede dopo? Lo senti, vero? C’è una certa forza che ti spinge di nuovo al tuo posto mentre acceleri. Sembra il “peso dell’accelerazione” o qualcosa del genere, giusto? Questo è in realtà Principio di equivalenza di Einstein. Afferma che non puoi dire la differenza tra un’accelerazione e una forza gravitazionale. Quindi, in un certo senso, questa forza che senti è reale quanto la gravità, per quanto puoi dire.

La connessione tra forze e accelerazione (seconda legge di Newton) funziona solo in un sistema di riferimento non accelerato. Se lasci cadere una palla in questa macchina in accelerazione, si muoverà come se ci fosse una forza che la spinge nella direzione opposta rispetto all’accelerazione dell’auto. Possiamo aggiungere una “forza falsa” proporzionale all’accelerazione dell’auto e del boom: la seconda legge di Newton funziona di nuovo. È davvero molto utile.

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