Concetti Fondamentali di Cinematica e Dinamica: Velocità, Accelerazione e Moto

Concetti Fondamentali di Cinematica e Dinamica

Velocità Media e Velocità Istantanea

La velocità iniziale e finale è rappresentata dalla velocità media.

Dinamica e Cinematica

• Dinamica: studia il movimento e le sue cause.
• Cinematica: studia il movimento indipendentemente dalle sue cause. In ogni movimento vi è un mobile che segue un percorso (traiettoria).

Distanza e Spostamento

• Distanza: quanto si è mosso un oggetto; è una quantità scalare.
• Spostamento: è una quantità vettoriale, che indica la distanza e la direzione tra due punti.

Velocità e Rapidità

• Velocità: grandezza scalare, rapporto tra la distanza percorsa e l'intervallo di tempo impiegato.
• Velocità (vettoriale): rapporto tra lo spostamento vettoriale e l'intervallo di tempo impiegato.
• Velocità e rapidità istantanee: misurano la velocità in un punto arbitrario (istante specifico).

Moto Rettilineo Uniformemente Accelerato e Ritardato

• Moto Rettilineo Uniformemente Accelerato (MRUA): il moto avviene su un percorso rettilineo con accelerazione costante. Ciò implica che, per ogni intervallo di tempo, l'accelerazione del mobile avrà sempre lo stesso valore.
• Moto Rettilineo Uniformemente Ritardato (MRUR): il moto avviene su un percorso rettilineo con una velocità che varia in modo uniforme diminuendo nel tempo.

Vettori di Spostamento e Posizione

• Vettore Spostamento: definisce la posizione di un punto o di una particella in relazione a un'origine o a una posizione precedente. Il vettore si estende dal punto di riferimento alla posizione corrente.
• Vettore Posizione: si riferisce a un punto nello spazio fisico da cui è possibile sapere dove si trova geometricamente un oggetto in un dato istante.

Velocità Media e Istantanea

• Velocità Media: è una grandezza vettoriale e quindi ha un valore numerico (spesso chiamato rapidità), una direzione e un verso.
• Velocità Istantanea: la velocità che ha un mobile in un dato momento della sua traiettoria.

Tiro Verticale e Caduta Libera

• Tiro Verticale: come la caduta libera, è un movimento soggetto all'accelerazione di gravità, ma in questo caso l'accelerazione si oppone al moto iniziale dell'oggetto. Il tiro verticale comprende il lancio verso l'alto e la caduta dei corpi o degli oggetti.
• Caduta Libera: è la traiettoria di un corpo sotto l'azione esclusiva di un campo gravitazionale.

Trigonometria

La trigonometria è la branca della matematica che studia le relazioni tra gli angoli e i lati dei triangoli. Utilizza le funzioni trigonometriche, frequentemente impiegate nei calcoli di ingegneria.

Moto nel Piano con Velocità Costante

Un oggetto può muoversi in un piano in molti modi diversi, ma qui consideriamo solo il caso di un oggetto in movimento su un piano con velocità costante. Esempi come nuotatori, barche, navi, canoe che attraversano un fiume o aeromobili che affrontano venti trasversali o frontali, sono alcuni casi di studio utili per comprendere il significato di questo movimento e identificare la relazione tra la velocità di un oggetto misurata da un osservatore fisso e la velocità dello stesso oggetto misurata da un altro osservatore in movimento rispetto al primo.

Velocità Relativa

Perché osservatori in diversi sistemi di riferimento possono misurare spostamenti e velocità diverse? In che modo le osservazioni di diversi osservatori in sistemi di riferimento diversi sono correlate tra loro? Queste sono alcune delle questioni da risolvere nello studio della velocità relativa.