Corso·Lezione 12·Vettori e moto

Descrivere il moto

Puoi tornare al punto di partenza dopo aver percorso una distanza diversa da zero?

25 minutiattività manipolabile2 domande

Obiettivi

01Distinguere distanza e spostamento
02Calcolare velocità media
03Interpretare accelerazione e segno

La cinematica descrive come cambia la posizione nel tempo senza chiedere ancora quale forza provochi il moto. Tutte le misure dipendono da un sistema di riferimento dichiarato.

Distanza e spostamento

La distanza è la lunghezza totale del percorso e non è negativa. Lo spostamento è il vettore che collega posizione iniziale e finale. Percorrendo 100 m verso est e 100 m verso ovest, la distanza è 200 m ma lo spostamento è zero.

La rapidità media usa distanza totale divisa per tempo totale; la velocità media vettoriale usa lo spostamento. Nel linguaggio quotidiano i termini vengono spesso confusi, ma in fisica la distinzione modifica il calcolo.

Velocità media e istantanea

La velocità media descrive l’intero intervallo: v media = Δs/Δt. Non dice necessariamente quale fosse la velocità in ogni istante. Un veicolo può fermarsi e ripartire mantenendo la stessa media finale.

In un grafico posizione-tempo, la pendenza rappresenta la velocità: una linea più inclinata indica un cambiamento di posizione più rapido; una linea orizzontale indica posizione costante.

Che cosa misura l’accelerazione

L’accelerazione media è variazione di velocità divisa per tempo. Esiste accelerazione quando cambia il modulo della velocità, la direzione oppure entrambi. Un’accelerazione negativa non significa sempre rallentamento: se anche la velocità è negativa, il modulo può aumentare.

Distanza e spostamento non coincidono

La distanza è la lunghezza del percorso. Lo spostamento collega posizione iniziale e finale. L’accelerazione negativa non significa automaticamente rallentamento: dipende anche dal segno della velocità.

Formulario

\bar v=\frac{\Delta s}{\Delta t}\qquad \bar a=\frac{\Delta v}{\Delta t}

Moto uniforme

s=s_0+vt

Unità SI

[v]=\mathrm{m\,s^{-1}}\qquad[a]=\mathrm{m\,s^{-2}}

$\Delta s$: variazione di posizione (m)
$\Delta t$: intervallo di tempo (s)

Esempio svolto

Percorri 150 m in 30 s a velocità uniforme.

01
Imposta la relazione: v = s/t
02
v = 150 / 30
03
v = 5 m/s

Risultato5 m/s

Attività: grafico posizione-tempo

Trascina i due punti: rappresentano la posizione a due istanti diversi. La pendenza del segmento che li unisce è la velocità media. Prova a scambiarli di altezza: cosa succede al segno?

Δt: 4,00 s
Δs: 6,00 m
v media: 1,50 m/s