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Chimica

Reazione di s. La reazione in cui un atomo o uno ione presenti in una molecola sono rimpiazzati, almeno formalmente, da un altro atomo o ione presenti allo stato libero. Schematicamente si ha: AB+C→AC+B. Sono di s. le reazioni in cui un metallo sposta, cioè sostituisce, un altro metallo da un suo sale (per es.: CuCl2+Zn→Cu+ZnCl2) o quelle in cui un acido forte reagisce con il sale di un acido debole per dare l’acido debole indissociato (per es.: CH3COONa+HCl→CH3COOH+NaCl).

Fisica

Elettromagnetismo

S. elettrico Il vettore D=εE, dove ε è la costante dielettrica assoluta del mezzo in cui si considera il campo elettrico ed E l’intensità del campo. La proprietà fondamentale di D è espressa dalla relazione divD=ρ, essendo ρ la densità di carica ‘vera’, cioè la densità delle cariche che non siano di polarizzazione (➔ carica; dielettrico). Il vettore D inoltre dà conto delle correnti, appunto dette di s., che si instaurano in un mezzo in cui agisca un campo (➔) elettrico variabile: si tratta dunque di una grandezza vettoriale la cui conoscenza, insieme a quella del vettore E, è indispensabile per descrivere con completezza un campo elettrico (➔ corrente). Lo s. elettrico ha le dimensioni di una carica su una superficie, e si misura, nel sistema internazionale (SI), in C/m2.

Meccanica

S. vettoriale (o, semplicemente, s.) di un punto è il vettore che congiunge due diverse posizioni del punto. Per un punto P, è cioè il vettore PP″ che congiunge una sua posizione P′ con un’altra sua posizione P″. A seconda che P′ e P″ siano infinitamente vicini oppure a distanza finita lo s. si dice infinitesimo oppure finito. Lo s. di un sistema è lo s. che per esso risulta dallo s. di ciascun suo punto.

Per quanto riguarda gli s. infinitesimi, per un punto P in moto, si definisce s. elementare nel tempuscolo (t, t+dt) il vettore che congiunge la posizione di P all’istante t con quella infinitamente vicina raggiunta dal punto all’istante t+dt. A meno di infinitesimi di ordine superiore, lo s. elementare coincide con il differenziale della funzione vettoriale OP(t) che dà, in funzione del tempo, la posizione del punto rispetto a un prefissato riferimento cartesiano Oxyz. Lo s. elementare è pertanto esprimibile mediante il prodotto di dt per la velocità vettoriale v che compete al punto all’istante t: dP=v dt; le componenti cartesiane di dP valgono di conseguenza dx=ẋdt, dy=ẏdt, dz=żdt, essendo x, y, z le coordinate di P, , , ż le loro derivate prime rispetto al tempo (cioè le componenti cartesiane di v).

Lo s. elementare rientra tra gli s. possibili per il punto all’istante in esame. Se il punto è libero, ogni s. è possibile; se viceversa è vincolato, non ogni s. è consentito dai vincoli e si dicono possibili precisamente quegli s. infinitesimi che all’istante considerato i vincoli consentono: fra questi lo s. elementare è quello che di fatto si attua. Accanto a codesti s. si è portati, nella trattazione di determinate questioni meccaniche, a introdurre s. infinitesimi di tipo assolutamente generale, cioè eventualmente anche non compatibili con i vincoli. Si tratta di s. fittizi, privi di qualsiasi significato cinematico, ai quali, per il ruolo che essi rivestono, soprattutto in ordine alla sintetica formulazione di certe proprietà meccaniche, viene spesso dato il nome di s. ausiliari.

Tra gli s. ausiliari una categoria particolarmente importante è costituita dai cosiddetti s. virtuali, la cui considerazione consente la più generale formulazione del principio dei lavori virtuali. Genericamente, per un punto soggetto a vincoli mobili, cioè dipendenti dal tempo, si definiscono s. virtuali al generico istante t gli s. che i vincoli consentirebbero al punto se venissero fissati nella condizione che loro compete all’istante considerato. Per es., per un punto vincolato a restare su una superficie σ in moto, a un certo istante t sono suoi s. virtuali, a partire da una posizione P, tutti gli s. tangenziali a σ e aventi l’origine in P: da essi ben si distinguono gli s. possibili, ciascuno dei quali, con riferimento al tempuscolo (t, t+dt), congiunge invece P con un punto di quella che diventa la configurazione di σ all’istante t+dt. Se i vincoli sono tutti indipendenti dal tempo, cade naturalmente ogni distinzione fra s. virtuali e s. possibili.

Per quanto riguarda gli s. finiti, particolare interesse hanno gli s. rigidi. Uno s. finito di un sistema si dice rigido se può attuarsi mediante un moto rigido. Uno s. di un sistema stabilisce sempre una corrispondenza geometrica tra la configurazione iniziale C del sistema e quella finale C′: in particolare, nella corrispondenza che si stabilisce per uno s. rigido si conservano lunghezze e angoli, a ogni figura di C ne corrisponde una uguale (e congruente) di C′ ecc. A queste proprietà altre se ne aggiungono a seconda della particolare natura dello spostamento. Gli s. rigidi più semplici sono le traslazioni e le rotazioni. Si ha una traslazione (o s. traslatorio) se ciascuna retta di C risulta parallela alla sua corrispondente in C′: in tal caso lo s. di tutti i punti del sistema è individuato da uno stesso vettore t (che ha il nome di traslazione) e ogni retta parallela a t risulta unita (senza che però sia unito alcun suo punto). Si ha invece una rotazione (o s. rotatorio) se una retta a di C rimane fissa, se cioè ogni punto di a è punto unito nella corrispondenza suddetta; la retta a ha il nome di asse di rotazione. Basta che lo s. ammetta un sol punto unito perché esso risulti rotatorio: infatti se ammette un punto unito ne ammette certamente un secondo, e la retta che li congiunge è luogo di punti uniti, cioè resta fissa nello spostamento.

Spettroscopia

S. delle righe spettrali è il fenomeno che si ha in seguito a variazioni di lunghezza d’onda per effetto Doppler; in particolare, lo s. verso il rosso si verifica nello spettro della luce emessa da astri che s’allontanano dalla Terra (➔ Doppler, Christian; redshift); si ha s. verso il rosso anche come effetto del campo gravitazionale.

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