⏱️ Moto rettilineo uniforme

📖 La velocità

Il moto rettilineo

Un corpo si muove di moto rettilineo quando la sua traiettoria nello spazio è una retta.

Il sistema di riferimento

Il sistema di riferimento utilizzato per lo studio dei moti sono:

  • Una retta sulla quale sono fissati un punto di origine O, un verso positivo di percorrenza e un'unità di misura di lunghezza.
  • Un cronometro: per misurare il tempo.
Intervallo di tempo e spostamento
  • L'intervallo di tempo Δt è la differenza tra due istanti di tempo t2 e t1:
  • Δt=t2-t1
  • Lo spostamento Δs tra gli istanti t2 e t1 è uguale alla differenza tra le posizioni s2 e s1:
  • Δs=s2-s1

La velocità media

    La velocità media di un corpo è il rapporto tra lo spostamento Δs e l'intervallo di tempo Δt in cui avviene:

    vm=Δs/Δt=(s2-s1)/(t2-t1)
Il segno della velocità media

    Il segno della velocità media è:

  • positivo se lo spostamento complessivo avviene nel verso del sistema di riferimento scelto come positivo;
  • negativo se lo spostamento complessivo avviene nel verso opposto.
La velocità istantanea

La velocità istantanea v all'istante t è il valore a cui tende la velocità media quando è calcolata su un intervallo di tempo, contenebte l'istante t considerato, abbastanza piccolo da poter trascurare le variazioni di velocità durante la misura.

Calcolo dello spostamento e del tempo

Dalla equazione della velocità media:

vm=Δs/Δt

ricaviamo:

  • Lo spostamento con l'equazione:
  • Δs=vmΔt
  • L'intervallo di tempo con l'equazione:
  • Δt=Δs/vm

Il moto rettilineo uniforme

Un corpo si muove di moto rettilineo uniforme quando percorre una traiettoria rettilinea con velocità costante

Se un punto materiale si muove di moto rettilineo uniforme con velocità v, possiamo scrivere l'equazione dello spostamento come:

Δs=vΔt

La velocità non è più un valore medio ma è esattamente il dato della misura della velocità del moto uniforme

La legge oraria del moto rettilineo uniforme

L'equazione dello spostamento sopra scritta possiamo riscriverla in questo modo:

(s-s0)=v(t-t0)

Dove:

  • t è l'istante generico t
  • t0 è l'istante iniziale
  • s è la posizione all'istante t
  • s0 è la posizione all'istante iniziale

Portando la posizione all'istante iniziale s0 a destra dell'equazione, otteniamo:

s=v(t-t0)+s0

che rappresenta la legge oraria del moto rettilineo uniforme

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Cronometro: 0.0 s

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Legge Oraria

s = s₀ + v·t
  • v > 0: La retta s-t sale (allontanamento).
  • v < 0: La retta s-t scende (avvicinamento all'origine).
  • L'area sotto il grafico v-t corrisponde allo spostamento (Δs).