Teoria dei corpi in movimento

Il movimento fa parte della nostra esperienza quotidiana. 

Se un corpo cambia posizione nel tempo allora è in moto. 

Tutto si muove e anche ciò che apparentemente sembra fermo sulla superficie terrestre si muove rispetto al Sole e alle stelle. 

Il sistema di riferimento che dobbiamo sempre considerare è la Terra, altrimenti viene specificato un altro sistema di riferimento.

Un corpo è in stato di quiete se la sua posizione rispetto ad un certo sistema di riferimento non varia nel tempo ed è in stato di moto se invece nel tempo occupa posizioni diverse.

Stai camminando in un parco con il tuo cane, ad un certo punto si ferma per annusare una panchina, ma tu prosegui a camminare.

Prendendo la panchina come sistema di riferimento il tuo cane è in stato di quiete in quanto la sua posizione rispetto alla panchina non cambia nel tempo.

Tu invece sei in uno stato di moto in quanto la tua posizione rispetto alla panchina cambia con il passare del tempo.

Quando ti accorgi che il tuo cane si è fermato lo richiami e lui ti segue. Siete nuovamente entrambi in stato di moto rispetto alla panchina.

Le caratteristiche del moto di un corpo dipendono dal sistema di riferimento scelto e di conseguenza il moto è relativo.

Sei fermo sul ponte di una nave in attesa che questa salpi per allontanarsi dal porto e dirigersi verso il mare aperto.

Quando la nave parte le persone accanto a te sono ferme e salutano i cari che li osservano allontanarsi dal porto.

La tua posizione non varia rispetto alla nave e alle persone accanto a te quindi sei in uno stato di quiete, ma la tua distanza dal porto aumenta quindi sei in moto rispetto al porto.

La nave e il porto sono due diversi sistemi di riferimento.

Il sistema di riferimento può essere:

• A UNA DIMENSIONE dove la posizione viene descritta da una retta orientata, che ha un’origine O e un’unità di misura stabilita;
• A DUE DIMENSIONI dove la posizione è descritta in un piano cartesiano delimitato da due assi perpendicolari tra loro, uno orizzontale (ascisse) e uno verticale (ordinate) che si incontrano in un punto chiamato origine O. In questo caso la posizione è individuata da una coppia di coordinate (x;y).

La traiettoria di un corpo in movimento è una linea immaginaria costituita dall’unione di tutte le successive posizioni occupate dal corpo dal punto di partenza al punto di arrivo. 

Una foglia che cade da un albero percorrerà una traiettoria dal punto in cui si stacca dal ramo al punto in cui tocca terra.

Lo spostamento è rappresentato dal vettore, una freccia che ha tre caratteristiche.

• LA DIREZIONE è la retta su cui giacciono i punti I e F;
• IL VERSO che è la punta della freccia e va da I a F oppure da F a I;
• INTENSITA’ che è la lunghezza della freccia rappresenta la distanza tra I e F.

Una grandezza vettoriale o vettore è una grandezza caratterizzata da intensità, direzione e verso ed è rappresentata da una freccia.

L’intervallo di tempo indica la durata di un fenomeno ed è dato dalla differenza tra l’istante finale e l’istante iniziale.

Possiamo indicare l’istante iniziale con t0 e l’istante finale con t1 e la durata di un fenomeno è compresa tra questi due istanti.

Il tempo si misura in secondi (s) e lo strumento utilizzato per misurarlo è il cronometro.

Il tempo è una grandezza scalare caratterizzata da un numero e da un’unità di misura.

Guardando fuori dalla finestra prova a cronometrare in quanto tempo un pedone attraversa la strada partendo da un marciapiede e arrivando a quello opposto.

L’istante iniziale sarà quello in cui il pedone inizia ad attraversa la strada mentre l’istante finale sarà quello in cui il pedone mette piede sul marciapiede dopo aver attraversato la strada.

In questo modo avrai misurato la durata di un fenomeno, ovvero un intervallo di tempo.

Il moto può essere:

• RETTILINEO se è descritto da una retta;
• CURVILINEO se non è rettilineo.

I moti curvilinei si distinguono in:

• CIRCOLARE se la traiettoria è un cerchio. Lo possiamo visualizzare osservando una ruota panoramica;
• PARABOLICO se la traiettoria è una parabola. È detto anche moto del proiettile;
• ELLITTICO se la traiettoria è un’ellisse. Ad esempio il moto della Terra attorno al Sole.