Meccanica newtoniana

In fisica la meccanica newtoniana è la branca della meccanica che studia il moto e l'equilibrio dei sistemi meccanici con un numero finito di gradi di libertà.

Rientra, insieme alla meccanica razionale, nella meccanica classica e fu formalizzata nel Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, noto anche come Principia, pubblicato da Isaac Newton nel 1687; in questo testo si trovano le prime formulazioni dei tre principi della dinamica, che, assieme al principio di relatività galileiana, costituiscono il fondamento della teoria.

Lo sviluppo della meccanica newtoniana ha dato un apporto cruciale anche alla matematica, poiché ha richiesto la creazione dei concetti alla base dei fondamenti dell'analisi matematica; inoltre, la disciplina ha sempre riservato una grande attenzione al confronto dei suoi modelli con i dati sperimentali.

Lo stesso argomento in dettaglio: Cinematica, Dinamica e Statica.

All'interno della meccanica newtoniana è possibile distinguere tre discipline: la cinematica, la dinamica e la statica. Esse si occupano, rispettivamente, della descrizione del moto dei corpi, attraverso le nozioni di spazio e di tempo, dello studio delle cause del loro moto o del loro equilibrio, attraverso i concetti di forza e di momento.

In particolare, la cinematica studia in maniera descrittiva, ovvero in astratto o a priori, tutti i moti concepibili nei sistemi meccanici, partendo da quelli composti da un numero finito di punti materiali sino a corpi più complessi quali fluidi e corpi rigidi. Lo scopo della cinematica è dunque determinare l'equazione del moto, cioè la funzione ${\displaystyle \mathbf {r} (t)}$ che descrive la posizione in funzione del tempo, nella quale compaiono grandezze come la velocità e l'accelerazione.

La dinamica e la statica, nella loro descrizione dei moti e delle configurazioni dell'equilibrio meccanico, si avvalgono principalmente delle equazioni cardinali dei sistemi meccanici e delle leggi di conservazione di grandezze come la quantità di moto, il momento angolare e l'energia meccanica, con le sue componenti cinetica e potenziale.

• Gian Antonio Maggi Dinamica dei sistemi; lezioni sul calcolo del movimento dei corpi naturali. Pisa: E. Spoerri, 1921.
• Gian Antonio Maggi Dinamica fisica. Lezioni sulle leggi generali del movimento dei corpi naturali Pisa: E. Spoerri, 1921.
• Giovanni Gallavotti Meccanica elementare, Torino, Boringhieri, 1980, (tradotto in inglese da Springer; una edizione rivista in inglese è disponibile qui)
• (EN) Heinrich Hertz The principles of mechanics: presented in a new form MacMillan, 1899.
• (EN) Percival Frost Newton's Principia, first book, sections I, II, III with notes and illus. and a collection of problems principally intended as example of Newton's methods London: Macmillan, 1900.
• (EN) Alexander Ziwet Elements of theoretical mechanics New York: McMillan, 1904.
• (EN) Arthur Gordon Webster The dynamics of particles and of rigid, elastic, and fluid bodies Leipzig: B.G. Teubner, 1904.
• (EN) James Hopwood Jeans An elementary treatise on theoretical mechanics Ginn & co., 1907.
• (EN) Andrew Gray e James Gordon Gray A treatise on dynamics with examples and exercises MacMillan, 1911.
• (EN) Horace Lamb Higher Mechanics Cambridge: University Press, 1920.
• (EN) A. E. H. Love Theoretical mechanics; an introductory treatise on the principles of dynamics, with applications and numerous examples Cambridge: University press, 1921.
• (EN) R. Abraham e J. E. Marsden Foundations of Mechanics, Second Edition Addison-Wesley, 1987. ISBN 0-8053-0102-X
• (EN) Vladimir Igorevich Arnold (1982): Mathematical methods of classical mechanics, Springer, ISBN 0-387-96890-3

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