Scarica Fisica: Cinematica e Moto - Prof. Inno e più Appunti in PDF di Fisica solo su Docsity! Fisica | La Cinematica | I moti Com’è definito il moto di un oggetto? Il moto di un oggetto è sempre definito relativamente a un sistema di riferimento, ovvero l’insieme degli elementi utili per individuare la posizione di un oggetto nello spazio. Che cos’è la velocità media? La velocità media è una grandezza vettoriale, definita come il rapporto tra lo spostamento effettuato da un corpo ed il tempo impiegato per compierlo. Vm = ∆ x (x2−x1) ∆ t(t 2−t 1) Che cos’è la velocità istantanea? La velocità istantanea è la derivata dello spazio rispetto al tempo. Vi = lim ∆t →0 ∆ x (x 2−x1) ∆ t (t 2−t 1) Che cos’è l’accelerazione media? L’accelerazione media è una grandezza vettoriale data dal rapporto tra la variazione di velocità di un corpo e l’intervallo di tempo in cui avviene tale variazione. Am = ∆v (v 2−v1) ∆ t (t 2−t 1) Che cos’è l’accelerazione istantanea? L’accelerazione istantanea è la derivata della velocità rispetto al tempo. Ai = lim ∆t →0 ∆ v (v 2−v1) ∆t (t 2−t 1) NOTA BENE Se la posizione cambia nel tempo, allora c’è una variazione di velocità; mentre se la velocità cambia nel tempo, allora c’è un’accelerazione. N.B. In questo caso la derivata dell’accelerazione rispetto al tempo NON mi restituisce un’altra quantità. N.B. In tutti i grafici soprastanti la variabile indipendente è sempre il tempo. Il moto rettilineo uniforme e il moto uniformemente accelerato In fisica possono verificarsi due differenti situazioni: la prima, in cui l’accelerazione è nulla, prende il nome di “moto rettilineo uniforme”, mentre la seconda, dove l’accelerazione è costante, prende il nome di “moto uniformemente accelerato”. Moto rettilineo uniforme (a = 0) Se ci troviamo nel caso del moto rettilineo uniforme, siamo in assenza di accelerazione (essa è infatti nulla) e abbiamo che la velocità media e la velocità istantanea corrispondono. Esso viene descritto attraverso la seguente formula: x(t) = V0 + (V ∙ t) Moto uniformemente accelerato (a = costante) Se ci troviamo, invece, nel caso del moto uniformemente accelerato, siamo in presenza di un’accelerazione costante e abbiamo che l’accelerazione media e l’accelerazione istantanea corrispondono. Esso viene descritto attraverso la seguente formula, della legge oraria: LEGGE ORARIA ---> x(t) = (V0 ∙ t) + 1 2 ∙ (a ∙ t2) FORMULA VELOCITÁ ---> v(t) = V0 + (a ∙ t) Grafico posizione – tempo In questo grafico viene mostrato come la posizione di un oggetto cambia nel tempo: l’informazione che restituisce è di quanto un oggetto si sposta nel tempo. Tuttavia, se calcoliamo pendenza (ovvero la derivata dello spazio rispetto al tempo), otteniamo informazioni sulla velocità del corpo. Grafico velocità – tempo In questo grafico viene mostrato come la velocità di un oggetto varia nel tempo: tuttavia, se andiamo a calcolare la pendenza (ovvero la derivata della velocità rispetto al tempo), otteniamo informazioni sull’accelerazione del corpo. Grafico accelerazione – tempo In questo grafico viene mostrato come l’accelerazione di un oggetto cambia nel tempo: se l’accelerazione è costante, significa che la velocità sta aumentando in maniera lineare. Perché abbiamo la presenza di quel segno negativo? La presenza del simbolo negativo è dovuta al fatto che il vettore è diretto verso sinistra. N. B. Il versore sta ad indicare solamente la direzione e il verso, pertanto vale 1. CALCOLI (formula finale) LA PREMESSA DEL GRAFICO Ragioniamo ora solamente sui vettori: come posso esprimere questa velocità? Posso scomporre il vettore velocità nelle sue componenti vx e vY quindi v⃗ = v⃗x + v⃗ y I CALCOLI DEL GRAFICO Sapendo che posso esprimere v⃗x e v⃗ y rispettivamente come vx ∙ î e v y ∙ ĵ, allora posso scrivere v⃗ = vx ∙ î + v y ∙ ĵ. Tuttavia, sapendo anche che vx = v ∙ sin θ e v y = v ∙ cosθ, allora possiamo riscrivere la formula come Sapendo che posso riscrivere sin θ come y p r e cosθ come xp r , allora posso riscrivere la formula nel seguente modo v⃗ = - v ∙ y p r ∙ î + v ∙ x p r ∙ ĵ. L’accelerazione centripeta L'accelerazione centripeta è una grandezza che caratterizza il moto circolare e, più in generale, il moto di un punto lungo una curva. L'accelerazione centripeta è responsabile della variazione della direzione della velocità del punto nel proprio moto lungo la traiettoria circolare. Essa si calcola come: a= v 2 r Mucchetti Giorgio Simone
