Solitamente il primo argomento (o uno dei primi argomenti) trattato dal corso di fisica è il moto rettilineo.
Vediamo di che cosa si tratta, dando prima di tutto la definizione di moto: un corpo è in movimento quando la sua posizione rispetto ad un sistema di riferimento cambia nel tempo.
IL MOTO DI UN CORPO COME CONCETTO RELATIVO E NON ASSOLUTO:
Quello di moto non è dunque un concetto assoluto, ma relativo. Relativo cioè al sistema di riferimento adottato. A seconda del sistema di riferimento, un corpo può muoversi differentemente, o addirittura non muoversi affatto.
Due esempi tipici sono quelli dell’ascensore e del sistema di riferimento Terra-Sole.
Nel primo caso, se il sistema di riferimento è interno all’ascensore, l’omino al suo interno non si muove. Ma se il sistema di riferimento è interno all’ascensore, l’omino si muove verso l’alto o verso il basso insieme all’ascensore.
La stessa cosa vale per un oggetto che si trova sulla Terra. Se il sistema di riferimento con cui si vuole studiare il suo moto è posizionato sul sole, all’effettivo moto dell’oggetto si unisce anche quello della rotazione terrestre.
TRE PREMESSE FONDAMENTALI PER LO STUDIO DEL MOTO RETTILINEO:
Prima di studiare il moto di un corpo occorre fare tre premesse fondamentali.
IL CONCETTO DI PUNTO MATERIALE:
La prima è che noi studieremo solo i moti dei punti materiali.
Il punto materiale è un ente privo di forma e dimensioni, il cui peso è concentrato in un punto detto baricentro. Questa ipotesi semplificatrice è d’obbligo, perché nella realtà la forma e le dimensioni di un corpo influiscono molto sul suo moto. Tenerne conto (cosa che comunque avviene in molti ambiti della fisica) andrebbe a complicare troppo i nostri studi sul moto.
MOTO RETTILINEO E MOTO CURVILINEO:
La seconda premessa è che, a seconda di quale sia la traiettoria del punto materiale (cioè la linea descritta dal punto nel corso del suo moto), il moto di un corpo può essere di due tipi:
1) RETTILINEO (quando la traiettoria è una linea retta);
2) CURVILINEO. Un caso particolare di moto curvilineo è il moto circolare, nel quale la traiettoria curvilinea descrive una circonferenza o un arco di circonferenza. Si tratta dunque di un moto più semplice da studiare di un moto curvilineo generico.
In queste lezioni, noi ci concentreremo solo sui moti rettilinei.
LE GRANDEZZE CHE DESCRIVONO IL MOTO DI UN CORPO:
La terza (ed ultima) premessa è che ogni moto (rettilineo o curvilineo che sia) è sempre descritto dalle seguenti grandezze:
1) Spazio percorso, che si indica con la lettera s (oppure x/y se è un moto che avviene in direzione orizzontale o verticale). Nel sistema internazionale lo spazio percorso si misura in metri (m).
2) Tempo in cui avviene il moto, che si indica con la lettera “t” minuscola (perché una “T” maiuscola è usata invece per le temperature). Nel sistema internazionale il tempo trascorso si misura in secondi (s).
3) Velocità con cui avviene il moto. Questo parametro dipende dalle due grandezze precedenti, e si indica con una “v” minuscola o maiuscola. Nel sistema internazionale la velocità si misura in m/s, poiché deriva dallo spazio percorso fratto il tempo trascorso.
4) Accelerazione che caratterizza il moto. Questo parametro dipende dalla velocità e dal tempo trascorso, e si indica con una “a” minuscola. Nel sistema internazionale l’accelerazione si misura in m/s2.
Per descrivere un moto (e poterlo studiare) è importante sapere come spazio, velocità e accelerazione variano in funzione del tempo trascorso.
I DIFFERENTI TIPI DI MOTO RETTILINEO:
Detto questo, il moto rettilineo può essere di tre tipi:
1) Uniforme;
3) Uniformemente accelerato o decelerato. In quest’ultima categoria rientrano anche i moti che riguardano la caduta dei gravi (detta anche caduta libera).
Ad ognuno di essi è dedicata una specifica pagina del blog, a cui potrete accedere cliccando sui soprastanti link.