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Il moto curvilineo
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Moto curvilineo
Il percorso è l'insieme di tutti i punti su cui è passato un oggetto in movimento.
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percorso dell'auto
Il percorso dell'auto è l'insieme di tutti i punti della strada su cui è passata l'automobile.
Di solito, il percorso di una automobile ha la forma di una linea retta.
linea retta
In fisica si dice che il moto è rettilineo se lo possiamo rappresentare mediante una retta.
Il movimento di un corpo in fisica si chiama moto.
Quando, però, l'auto gira verso destra, il percorso diventa curvo verso destra.
curva verso destra
Cioè il percorso non è più diritto come una linea retta, ma è piegato, cioè è curvo verso destra.
Quando l'auto gira verso sinistra il percorso diventa curvo verso sinistra.
percorso curvo verso sinistra
Cioè il percorso non è più diritto come una linea retta, ma è piegato, cioè è curvo verso sinistra.
Quindi il moto non è più rettilineo ma si chiama moto curvilineo, in quanto il percorso segue una curva.
La velocità nel moto rettilineo si calcola con la formula:
cioè la velocità v è uguale a spazio diviso tempo.
Nel moto curvilineo questa formula non la si può applicare in modo semplice, in quanto la velocità, durante la curva, cambia direzione, cioè si sposta o verso destra o verso sinistra. Se il veicolo è veloce si crea una situazione di pericolo, nel senso che l'auto rischia di uscire fuori strada in quanto tenta di proseguire con il moto rettilineo, cioè andare diritta come stava andando prima della curva.
Occorre, quindi, considerare come va veramente la velocità; in fisica si introduce un nuovo concetto, che si chiama vettore.
Il vettore è un concetto astratto, cioè non esiste veramente, ma è un modo di calcolare la velocità e altre grandezze che variano nel tempo.
Un vettore ha tre caratteristiche principali:
1 - una direzione, che viene rappresentata da una linea retta;
2 - un verso, che viene indicato da una freccia, cioè →;
3 - un modulo, che è un numero che indica la grandezza, cioè il valore della velocità, se si parla di vettore della velocità.
Nel moto rettilineo uniforme, quando abbiamo parlato di velocità,
stavamo parlando del modulo del vettore velocità, in quanto sapevamo che la direzione era sempre quella, cioè la strada era quella e il senso di marcia era sempre quello, cioè stavamo andando avanti e non indietro; quindi il verso non cambiava.
Il vettore si rappresenta con una linea disegnata sopra la lettera che lo indica.
Il vettore velocità è
vSe scrivo, invece, la velocità v, vuol dire che sto considerando solo il modulo del vettore, tralasciando direzione e verso. Il modulo è sempre un numero.
Il vettore è considerato composto da altri vettori.
Nella figura di sopra il vettore velocità è v
; lo considero come somma di due parti; dalla punta della freccia di v mando una linea parallela all'asse y, e rappresento la proiezione del vettore v sull'asse x; analogamente dalla punta della freccia di v mando una linea parallela all'asse x, e rappresento la proiezione del vettore v sull'asse y.In pratica ho disegnato un rettangolo in cui il vettore v rappresenta la diagonale del rettangolo. La diagonale la posso calcolare applicando il Teorema di Pitagora
, se considero come cateti la base e l'altezza del rettangolo.
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triangolo rettangolo |
La diagonale e i cateti rappresentano il modulo dei tre vettori presenti.
Ho indicato con vx il vettore proiezione di v sull'asse x.
Ho indicato con vy il vettore proiezione di v sull'asse y.
Si usa anche scrivere la somma vettoriale in questo modo:
v = vx + vy
Questa formula ci dice due cose; per prima cosa il vettore velocità è la somma dei due vettori, cioè vx + vy
Inoltre ci dice che posso scomporre la velocità in due parti, mentre il veicolo cammina e svolta a destra; cioè una parte della velocità continua diritta e cioè la vy ; mentre una parte della velocità va verso destra e cioè la vx
Anche l'accelerazione la possiamo considerare un vettore.
Ho indicato con ax il vettore proiezione di a sull'asse x.
Ho indicato con ay il vettore proiezione di a sull'asse y.
Si usa anche scrivere la somma vettoriale in questo modo:
a = ax + ay
Questa formula ci dice due cose; per prima cosa il vettore accelerazione è la somma dei due vettori, cioè ax + ay
Inoltre ci dice che posso scomporre l'accelerazione in due parti, mentre il veicolo cammina e svolta a destra; cioè una parte dell'accelerazione continua diritta e cioè la ay ; mentre una parte dell'accelerazione va verso destra e cioè la ax
Nel moto rettilineo accelerato, quando abbiamo parlato di accelerazione,
stavamo parlando del modulo del vettore accelerazione, in quanto sapevamo che la direzione era sempre quella, cioè la strada era quella e il senso di marcia era sempre quello, cioè stavamo andando avanti e non indietro; quindi il verso non cambiava.
2021
prof. Pietro De Paolis
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