Fondamenti di Fisica: Moto Circolare, Parabolico e Armonico

Moto Circolare Uniforme

Il moto circolare uniforme è definito come il moto di un punto materiale P che descrive una circonferenza con velocità di modulo costante.

• Periodo (T): l'intervallo di tempo impiegato dal punto mobile per compiere un giro completo.
• Frequenza: legata al periodo, la cui unità di misura è l'hertz (Hz).
• Velocità angolare: misurata in rad/s, risulta costante in questo tipo di moto.
• Velocità tangenziale: il modulo v della velocità del punto mobile.
• Accelerazione centripeta: un'accelerazione istantanea diretta perpendicolarmente alla velocità v e orientata verso il centro della circonferenza.

Moto Parabolico

Il moto verticale di un corpo che si sposta anche orizzontalmente è identico al moto verticale di un corpo in caduta libera. Si tratta della composizione di un moto rettilineo uniforme e un moto rettilineo uniformemente accelerato in direzione perpendicolare.

Secondo il principio di sovrapposizione:

• Se un corpo è animato contemporaneamente da due movimenti, ciascuno continua a essere caratterizzato dalle stesse leggi che lo regolano quando si svolge singolarmente.
• Un corpo soggetto a due movimenti simultanei, dopo un tempo t, occupa la stessa posizione che occuperebbe se avesse seguito i due movimenti in successione.

Il moto parabolico è dunque il moto risultante su assi ortogonali.

Moto Armonico

Il moto armonico è la proiezione su un diametro di un moto circolare uniforme.

Caratteristiche principali

• Centro di oscillazione (O): il punto di riferimento centrale.
• Oscillazione completa: il moto da A a B e ritorno in A.
• Ampiezza: la massima distanza del punto mobile dal centro di oscillazione.
• Estremi dell'oscillazione: i punti A e B.
• Periodo: la durata di un'oscillazione completa.
• Pulsazione: la velocità angolare ω del moto circolare uniforme di riferimento.

Dinamica del moto

• Velocità: è nulla agli estremi, massima al centro, negativa da A a B e positiva da B a A.
• Accelerazione: è nulla al centro (dove la pendenza è zero), massima in valore assoluto agli estremi, negativa da A a O e da O a A, positiva da O a B e da B a O.

L'accelerazione del moto armonico è direttamente proporzionale all'elongazione e di segno contrario.