Quando si studiano alcuni concetti fisici, non dobbiamo dimenticare che molti dei concetti devono essere caratterizzati e per questo utilizziamo unità di misura. Ma ci sono alcuni concetti che richiedono più funzionalità, come i vettori. Le quantità che devono essere caratterizzate da un modulo (numero seguito da un'unità) e da un orientamento spaziale sono chiamate quantità vettoriali vector.
Nello studio di accelerazione vettoriale abbiamo visto che può variare in modulo e direzione. Pertanto, per facilitarne l'analisi, il vettore accelerazione in un dato punto di una traiettoria viene scomposto in due accelerazioni componenti: una cosiddetta accelerazione tangenziale, relativa alla variazione del modulo del vettore velocità; e un'altra, normale alla traiettoria, detta accelerazione centripeta, che è correlata alla variazione nella direzione del vettore velocità.
Caratteristiche del componente di accelerazione tangenziale
- l'accelerazione tangenziale misura quanto velocemente varia il modulo del vettore velocità;
- ha un modulo pari al modulo di accelerazione scalare;
- la sua direzione è sempre tangente alla sua traiettoria;
- la direzione è la stessa adottata per il vettore velocità se il movimento è accelerato; se il movimento è ritardato, la direzione è opposta al vettore velocità;
- il modulo del vettore di accelerazione tangenziale è nullo nei moti uniformi.
Caratteristiche del componente di accelerazione centripeta
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- la componente centripeta misura quanto velocemente varia la direzione del vettore velocità;
- ha direzione radiale e punta sempre al centro della traiettoria;
- ha il modulo dato da Ilcp = v2/R, dove v è la velocità istantanea e R è il raggio della traiettoria descritta dal rover;
- nei movimenti rettilinei la direzione del vettore velocità non cambia, quindi l'accelerazione centripeta è nulla.
Come determinare il vettore di accelerazione?
Sappiamo che il vettore di accelerazione tangenziale è tangente alla traiettoria. È orientato nella stessa direzione del movimento e la sua grandezza è uguale al valore dell'accelerazione scalare.
Dalla figura sopra possiamo determinare il vettore di accelerazione centripeta. Dalla figura si vede che è normale alla traiettoria, è orientata al centro della traiettoria e la sua grandezza è data dalla seguente equazione:
Sempre in relazione alla figura sopra, vediamo che le componenti tangenziale e centripeta sono ortogonali. Possiamo quindi utilizzare il teorema di Pitagora per scrivere:
di Domitiano Marchesi
Laureato in Fisica
Vorresti fare riferimento a questo testo in un lavoro scolastico o accademico? Guarda:
SILVA, Domitiano Correa Marques da. "Caratteristiche di accelerazione vettoriale"; Scuola Brasile. Disponibile in: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/caracteristicas-aceleracao-vetorial.htm. Consultato il 27 giugno 2021.
