Appunti: il moto dei corpi

Tramite: O2O 21/09/2018
Difficoltà: media
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Introduzione

Lo studio del moto dei corpi è oggetto di numerosi campi della fisica. La cinematica, ad esempio, è una branca della meccanica, ovvero di quella parte della fisica che studia espressamente il movimento dei corpi. Più esattamente la cinematica è quella branca della meccanica che studia il moto indipendentemente dalle sue cause, laddove il moto può essere sostanzialmente definito come un cambiamento di posizione di un corpo. Ogni cosa che esiste in natura, infatti, si muove nello spazio e nel tempo e ciò vale sia per gli essere umani sia per qualsiasi altro oggetto. In questa guida tratteremo, dunque, del moto dei corpi e forniremo degli appunti interessanti che abbracciano la cinematica e illustrano i suoi concetti principali cercando di fornire le nozioni base generali sul moto dei corpi. Analizzeremo a fondo le caratteristiche usando un linguaggio semplice e comprensibile a tutti. Vediamo dunque insieme i seguenti appunti: il moto dei corpi.

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Occorrente

  • Conoscere i fondamenti della meccanica
  • Manuali di fisica
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Definizione di un corpo in moto

In via preliminare occorre chiarire alcuni concetti fondamentali che andremo qui ad accennare e che successivamente andremo ad esaminare nel dettaglio. Nella cinematica, ad esempio, si studia il moto del corpo senza prestare attenzione alla sua estensione, ma esclusivamente alla sua posizione nello spazio e nel tempo rispetto alla quale avviene poi lo spostamento. Ciò è tanto più vero ove si consideri che per corpo nella cinematica può intendersi addirittura un punto, laddove in fisica un corpo è qualsiasi ?pezzo di materia?, in qualsiasi stato essa si trovi (quindi solida, liquida o gassosa). . Ancora per descrivere in modo esauriente e quantitativo il moto di un corpo è bene aver chiaro e precisare alcuni elementi caratteristici quali:la traiettoria, la distanza, il tempo impiegato a percorrerla, la velocità e l'accelerazione di un corpo. Un corpo si dice ?in quiete? quando è fermo, ovvero quando non modifica la sua posizione rispetto ad altri corpi scelti come punto di riferimento. Viceversa se esso varia la sua posizione rispetto agli stessi punti viene detto corpo ?in moto?. La relatività e il punto di riferimento sono fondamentali per queste definizioni perché, per esempio, se siamo seduti in un treno in moto non ci muoviamo rispetto al conducente, ma ci muoviamo rispetto a chi si trova all'esterno del treno, pertanto una persona che ci osserva da fuori ci vedrà in moto insieme col mezzo di trasporto nel quale siamo seduti.

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La traiettoria di un corpo

Il concetto più semplice e comprensibile, che meglio compendia ed esprime la forma piu semplice del moto di un corpo è la traiettoria. La traiettoria è sostanzialmente il percorso compiuto da un corpo/punto in movimento. Il corpo, infatti, durante il moto occupa ogni istante una posizione diversa che può essere facilmente immaginato lungo un'immaginaria linea - la traiettoria, appunto - che può essere rettilinea o curvilinea. Spesso la traiettoria non è solo immaginaria e invisibile (come la corsa di un'automobile o la passeggiata di un uomo), ma può essere visibile ad occhio nudo come, ad esempio, la scia di un aereo, di un motoscafo nel mare o il solco di un aratro lungo il terreno.

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La distanza vettoriale, la velocità e l'accellerazione

Lo spostamento di un corpo da un punto all'altro indica la distanza vettoriale (fra due vettori) ovvero sostanzialmente la lontananza materiale che intercorre tra le due posizioni fondamentali di un corpo che abbiamo preso in esame: quella di partenza e quella di arrivo. La velocità, invece, è il rapporto che si ottiene allorché si calcolino lo spazio percorso (dalla partenza all'arrivo) e il tempo impiegato per percorrerlo. La velocità può essere costante nel caso in cui analizzata in diversi momenti sia sempre la stessa oppure può variare nel tempo, in questo caso parliamo di accelerazione, termine che letteralmente indica la variazione della velocità nell'unità di tempo.

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I vari tipi di moto

Il moto, a seconda del suo andamento, può assumere differenti connotazioni. Così è detto ?rettilineo uniforme? nel caso in cui si svolga su una linea, anche immaginaria, retta (rettilineo) in cui il corpo si trova a percorrere spazi uguali in intervalli di tempo uguali, ovvero in modo costante (perciò "uniforme"). La formula che esprime tale concetto è: v=s/t (cioè rapporto spazio/tempo)= costante. Il moto si dice invece ?vario? quando cambia la sua velocità in maniera non uniforme, ma frequente e casuale. Differentemente il moto è ?periodico? quando la sua velocità è uniforme, ma circolare e ripercorre ad intervalli di tempi fissi gli stessi punti (un classico esempio sono le lancette di un orologio).

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