Nel campo della Fisica Meccanica, la Cinematica studia e descrive il movimento dei corpi senza preoccuparsi delle cause dello spostamento.
Attraverso la Cinematica è possibile classificare e confrontare i movimenti, mentre la ragione dell'accadimento è affrontata in Dinamica.
concetti fondamentali
Vedi sotto alcuni concetti importanti nello studio della cinematica.
- referenziale: punto che determina se l'oggetto è in movimento o fermo.
- Movimento: cambio di posizione per avvicinarsi o allontanarsi dal piano di riferimento.
- riposo: quando la posizione di un oggetto non cambia rispetto a un quadro di riferimento.
- Traiettoria: linea che determina le diverse posizioni dell'oggetto nel tempo.
- Dislocamento: distanza percorsa tra lo spazio iniziale e quello finale della traiettoria.
- punto materiale: corpo le cui dimensioni non interferiscono con lo studio del movimento.
- corpo lungo: corpo le cui dimensioni sono importanti per comprendere il movimento.
Esempio: Un ragazzo all'interno di un'auto è considerato come A e si sposta a destra verso il riferimento B, che corrisponde a una ragazza in piedi vicino alle strisce pedonali.
Poiché B è il referenziale, diciamo che A è in movimento rispetto a B, cioè sta facendo una traiettoria, poiché la sua distanza da B varia nel tempo. Si noti che il movimento eseguito da un corpo dipende dal sistema di riferimento adottato.
Il tipo di percorso classifica il movimento come rettilineo, quando il movimento viene eseguito su una linea retta, o curvilineo, quando il movimento viene eseguito su un percorso curvo.
Formule cinematiche
velocità media
La velocità con cui il movimento viene eseguito da un corpo si chiama velocità media, che può essere calcolato utilizzando la seguente formula:
I termini iniziale e finale corrispondono al periodo di conteggio, non importa se l'auto è stata ferma per qualche tempo o se c'è stata una variazione di velocità lungo il percorso.
Nel Sistema Internazionale (SI) l'unità di velocità media è il metro al secondo (m/s).
Vedi anche: Formule cinematiche
accelerazione scalare media
Nel tempo, la velocità di un corpo può cambiare mentre si muove. L'accelerazione di un corpo fa sì che la variazione di velocità durante un viaggio aumenti o diminuisca in un determinato periodo di tempo.
Ecco la formula per calcolare l'accelerazione:
Nel Sistema Internazionale (SI) l'unità di accelerazione media è il metro al secondo quadrato (m/sec2).
Vedi anche: Accelerazione
Movimento uniforme (MU)
Se nello stesso intervallo di tempo un corpo percorre sempre la stessa distanza, il suo movimento è classificato come uniforme. Pertanto, la sua velocità è costante e diversa da zero lungo il percorso.
Al Movimento rettilineo uniforme (MRU) la velocità non cambia su una traiettoria presa in linea retta.
La posizione del corpo sulla traiettoria può essere calcolata dalla funzione di posizione oraria:
Dove,
S = posizione finale, in metri (m)
S0 = posizione iniziale, in metri (m)
v = velocità, in metri al secondo (m/s)
t = tempo, in secondi (s)
Vedi anche: Movimento uniforme
Movimento uniformemente variato (MUV)
Se la velocità varia di uguali quantità nello stesso intervallo di tempo, il movimento è caratterizzato come variato uniformemente. Pertanto, l'accelerazione è costante e diversa da zero.
oh Movimento rettilineo uniformemente variato (MRUV) è caratterizzato dalla stessa quantità di accelerazione di un corpo rettilineo.
Attraverso l'equazione della velocità oraria è possibile calcolare la velocità in funzione del tempo.
Dove,
V = velocità finale, in metri al secondo (m/s)
V0 = velocità iniziale, in metri al secondo (m/s)
a = accelerazione, in metri al secondo quadrato (m/s2)
t = tempo, in secondi (s)
La posizione del corpo durante la traiettoria può essere calcolata utilizzando la seguente equazione:
Dove,
S = posizione finale, in metri (m)
S0 = posizione iniziale, in metri (m)
V0 = velocità iniziale, in metri al secondo (m/s)
a = accelerazione, in metri al secondo quadrato (m/s2)
t = tempo, in secondi (s)
IL Equazione Torricellicelli è usato per mettere in relazione la velocità e lo spazio attraversato in un movimento uniformemente variato.
Dove,
V = velocità finale, in metri al secondo (m/s)
V0 = velocità iniziale, in metri al secondo (m/s)
a = accelerazione, in metri al secondo quadrato (m/s2) = spazio percorso, in metri (m)
Vedi anche: Movimento uniformemente vario
Usa gli elenchi di esercizi di seguito per esercitarti con le formule e acquisire maggiori conoscenze.
- Esercizi di cinematica
- Esercizi di velocità media
- Esercizi sul movimento uniforme
- Esercizi sul movimento uniformemente variato.
