Leggi del moto

Cinematica: ha l’obiettivo di descrivere come si muovono gli oggetti. Si serve di: spazio, tempo, velocità e accelerazione.
Dinamica: si occupa delle cause del movimento.
Statica: studia l’equilibrio degli oggetti. Si chiede quali sono le condizioni che consentono agli oggetti di rimanere fermi (o che impediscono il loro movimento).
Traiettoria: linea che unisce tutte le posizioni attraverso le quali l’oggetto in moto è passato.
Punto materiale: oggetto così piccolo che può essere considerato come un punto nel senso geometrico della parola. (es. Terra e Sole possono essere considerati punti materiali, perché le loro dimensioni sono molto piccole rispetto alla distanza che li separa)
Sistema di riferimento: è l’insieme di tutti gli oggetti rispetto ai quali il movimento avviene con le stesse caratteristiche. Viene schematizzato con una terna di assi cartesiani; essa è costituita da 3 rette (x, y, z), ciascuna delle quali è perpendicolare alle altre 2. Le rette hanno un punto in comune (O) che si chiama origine. La posizione di un punto P rispetto a questa terna di assi cartesiani è nota se si conoscono le sue 3 coordinate. È costituito anche da un orologio e da un metro (poiché il movimento avviene nello spazio e nel tempo).
Legge del moto: la relazione tra gli istanti di tempo e le corrispondenti posizioni. Può essere espressa mediante una tabella, un grafico o una formula matematica.
Posizione s occupata dal punto materiale sulla sua traiettoria
Istante t in corrispondenza del quale esso assume quella posizione
Distanza Δs
Intervallo di tempo Δt
s0 posizione iniziale del moto
t0 istante iniziale

s = s0 + Δs
t = t0 + Δt

MOTO UNIFORME:
•un moto è uniforme quando il corpo percorre distanze Δs uguali in intervalli di tempo Δt uguali, comunque siano piccoli questi intervalli di tempo
•un moto è uniforme quando le distanze Δs che il corpo percorre sono direttamente proporzionali agli intervalli di tempo Δt che esso impiega a percorrerle.
Un moto uniforme che avviene su una traiettoria rettilinea si chiama moto rettilineo uniforme.

Velocità: (v) rapporto costante tra la distanza percorsa Δs e l’intervallo di tempo Δt impiegato a percorrerla:
v = Δs/Δt

La velocità è una grandezza derivata, definita come il rapporto tra le due grandezza fondamentali: lunghezza (distanza) e intervallo di tempo.
Unità di velocità: è la velocità di un oggetto che percorre un metro in un secondo. Si indica con in simbolo m/s (“metro al secondo”)
Quanto più v è grande, tanto più il corpo, che si muove di moto uniforme, si sposta rapidamente.
[1km = 1000m ; 1h = 3600s]

Legge del moto uniforme: relazione che lega gli istanti di tempo t e le posizioni 2 attraverso cui passa il corpo.
s = s0 + v Δt
sostituendo t - t0 a Δt
s = s0 + v (t - t0)
se si sceglie s0 = 0 e t0 = 0, diventa
s = v t

Grafico: il grafico spazio-tempo del moto uniforme è una retta. La pendenza di questa retta è legata alla velocità del moto uniforme. Quanto più la retta è ripida tanto maggiore è la velocità.
Pendenza (o coefficiente angolare) = Δs/Δt
Il rapporto tra Δs e Δt è la velocità → la velocità del moto uniforme coincide con la pendenza del grafico spazio-tempo
Si ha un moto uniforme quando il grafico nello spazio-tempo è una retta.

Moto vario: moto nel quale un punto materiale percorre distanze diverse in intervalli di tempo uguali. Il valore della velocità cambia da istante a istante.
Velocità media: vm è il rapporto tra la distanza Δs percorsa e l’intervallo di tempo Δt impiegato a percorrerla
vm = Δs/Δt
Velocità istantanea: (in un determinato istante) il valore limite a cui tende la velocità media calcolandola su un intervallo di tempo sempre più piccolo (che tende a 0).

MOTO UNIFORMEMENTE ACCELERATO:
•un moto è uniformemente accelerato quando la velocità del corpo varia di quantità Δv eguali in intervalli di tempo Δt eguali, comunque siano piccoli questi intervalli di tempo
•un moto è uniformemente accelerato quando le variazioni di velocità Δv sono direttamente proporzionali agli intervalli di tempo Δt nei quali esse avvengono.

Accelerazione: (a) è il rapporto tra la variazione di velocità Δv e l’intervallo di tempo Δt nel quale essa avviene:
a = Δv/Δt
è una grandezza fisica che esprime in modo quantitativo l’idea di rapidità con cui varia la velocità. Quanto più a è grande, tanto più i corpo aumenta la propria velocità nello stesso intervallo di tempo.
Unità di accelerazione: è l’accelerazione di un punto la cui velocità subisce, in ogni secondo, la variazione di 1 m al s. Si indica con m/s² (metro al secondo quadrato).

Velocità: varia in modo regolare con il passare del tempo.
v = v0 + at
La velocità non deve necessariamente aumentare, potrebbe diminuire in modo uniforme (decelerazione).

Legge del moto uniformemente accelerato:
s = s0 + v0 t + ½ at²

Accelerazione media: rapporto tra la variazione di velocità Δv e l’intervallo di tempo Δt in cui avviene questa variazione
am = Δv/Δt
Accelerazione istantanea: valore limite a cui tende l’accelerazione media calcolandola in un intervallo di tempo sempre più piccolo.

Traiettorie nel piano e nello spazio: per descrivere il moto di un oggetto che si muove nello spazio o nel piano bisogna conoscere:
•valore: quanto l’oggetto si è spostato;
•verso: senso in cui è percorsa la traiettoria;
•direzione.
Vettore spostamento: definito da:
•valore della distanza;
•direzione della retta;
• verso.
Lo rappresentiamo con un freccia
Vettore velocità: la velocità è una grandezza vettoriale e ha bisogno, per essere definita di:
•un numero;
•una direzione;
•un verso.
Il vettore velocità istantanea è tangente alla traiettoria.
Velocità vettoriale = vettore individuato da un valore numerico, una direzione e un verso.
Velocità scalare = valore numerico della velocità.