Concetti Chiave
- Il moto è un concetto relativo che richiede un sistema di riferimento per determinare il movimento di un corpo.
- La traiettoria è il percorso che un corpo segue, e il moto è rettilineo se la traiettoria è una linea retta.
- La velocità di un corpo, calcolata come spazio percorso diviso per il tempo impiegato, si misura in metri al secondo (m/s).
- Esistono due tipi di velocità: la velocità media, che considera l'intero intervallo di tempo, e la velocità istantanea, valutata in un istante specifico.
- Il moto può essere uniforme, vario o uniformemente accelerato, ciascuno caratterizzato da specifiche proprietà di velocità e accelerazione.
Per determinare il moto di un corpo è sempre necessario un sistema di riferimento, in base al quale avviene il moto.
Il moto è infatti un concetto relativo.
Se, nel sistema di riferimento adottato, la posizione di un corpo cambia nel tempo, ecco che avviene il moto.
Quando si studia il modo, si prescinde da quale sia la sua causa (che invece è oggetto di studio da parte della dinamica).
Diremo dunque che un corpo è in movimento quando la sua posizione varia nel tempo secondo il sistema di riferimento (sdr) adottato.
Stabilito che il corpo si muove occorre dunque definirne la traiettoria.
La traiettoria è il percorso compiuto dal corpo, determinato dalle posizioni occupate dal soggetto nel tempo.
Un moto è rettilineo se la sua traiettoria è costituita da una linea retta.
Nota la traiettoria, occorre a questo punto determinare la velocità con cui il corpo si muove.
Si definisce velocità, la rapidità con la quale l’oggetto si muove nell’intervallo di tempo considerato.
Essa si calcola come spazio percorso fratto tempo impiegato:
V= S/T = (Sf-So)/(Tf-To) = ΔS/ΔT
La sua unità di misura sono i metri al secondo (m/s).
Ci sono essenzialmente due tipi di velocità:
1) velocità media (Vm), definita come la velocità media tenuta durante tutto l’intervallo ΔT, la quale non tiene conto dei picchi di velocità o dei rallentamenti che si sono avuti nel corso dello spazio percorso;
2) velocità istantanea (Vi), definita come: ΔS/ΔT quando ΔT → 0 (leggi “tende a 0).
In base alla velocità il moto può essere:
- Uniforme: un corpo si muove di moto uniforme se percorre spazi uguali in tempi uguali.
La velocità è dunque sempre la stessa. Il grafico che mostra l’andamento della velocità nel tempo è una linea retta orizzontale.
L’accelerazione del moto è nulla.
- Vario: un corpo si muove di moto vario se percorre spazi uguali in tempi diversi.
La velocità è dunque diversa in tempi uguali.
Questo significa che, nel corso del moto, si sono avute diverse accelerazioni.
Nel moto vario è possibile calcolare un'accelerazione media, definita come il rapporto tra la velocità media e il tempo impiegato per eseguire il moto:
Am= ΔV/ΔT = (Vf-Vo)/ ΔT
Ed anche un'accelerazione istantanea: ΔV/ΔT quando ΔT → 0 (leggi “tende a 0).
L’unità di misura dell’accelerazione è m/s².
Se ha segno negativo, essa è una decelerazione.
- Uniformemente accelerato: il moto uniformemente accelerato è il più semplice moto vario.
Nel moto vario l’accelerazione è costante. Il che significa che in uguali intervalli ΔT la velocità cambia della stessa quantità ΔV.
Se la decelerazione è costante, il moto si dice invece uniformemente ritardato.
A (costante)= V/T = (Vf-Vo)/T
Il grafico che mostra l’andamento della velocità nel tempo è una linea retta, dunque (infatti v= a·t).
Nel caso in cui la velocità iniziale Vo sia diverso da 0, il grafico rappresentante il moto non passerà dall’origine.
Poiché A = (Vf-Vo)/T → Vf = A·T + Vo
La velocità media (Vm) varrà allora: (Vf+Vo)/2= (A·T + Vo +Vo)/2 = Vo +½ A·T
Lo spazio percorso è presto determinato: S = V·T = Vo·T +½ A·T²
Domande da interrogazione
- Che cos'è il moto e come si determina?
- Come si definisce la traiettoria di un corpo in movimento?
- Qual è la differenza tra velocità media e velocità istantanea?
- Quali sono le caratteristiche del moto uniforme?
- Come si calcola l'accelerazione media nel moto vario?
Il moto è un concetto relativo che si determina rispetto a un sistema di riferimento. Un corpo è in movimento se la sua posizione cambia nel tempo secondo il sistema di riferimento adottato.
La traiettoria è il percorso compiuto dal corpo, determinato dalle posizioni occupate dal soggetto nel tempo. Un moto è rettilineo se la traiettoria è una linea retta.
La velocità media è la velocità tenuta durante tutto l'intervallo di tempo considerato, mentre la velocità istantanea è calcolata come ΔS/ΔT quando ΔT tende a 0.
Nel moto uniforme, un corpo percorre spazi uguali in tempi uguali, la velocità è costante e l'accelerazione è nulla. Il grafico della velocità nel tempo è una linea retta orizzontale.
L'accelerazione media nel moto vario si calcola come il rapporto tra la variazione di velocità e il tempo impiegato: Am = ΔV/ΔT.
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