IL MOTO

1. IL MOTO

2. Sistema di riferimento • Non è sempre facile dire se un corpo è in movimento o è “fermo”. Se sono in un’auto in movimento io e tutti gli oggetti presenti in macchina siamo in movimento ma a me sembrano fermi. È un problema di sistema di riferimento: a me sembrano fermi ma ad una persona, ferma sul ciglio della strada, il tutto sembra in movimento. • Ancora: la Terra ruota intorno al proprio asse ma a noi sembra che sia ferma, mentre potremmo pensare che è il Sole che ruota intorno alla Terra.

3. Traiettoria • È il percorso seguito da un corpo in movimento ovvero la linea che unisce le posizioni successive occupate dal corpo nel tempo. • La traiettoria può essere rettilinea (se la traiettoria è diritta: un tratto di retta), curvilinea (se la traiettoria è curva). Nella realtà gli oggetti si muovono seguendo traiettorie mistilinee (tratti diritti mescolati a tratti curvi). • Se l’oggetto si muove con velocità costante si dice che il moto èuniforme. Se l’oggetto si muove aumentando in modo regolare la sua velocità (accelerazionecostante) si dice che il moto è uniformementeaccelerato.

4. Traiettoria Quindi moto rettilineo uniforme La traiettoria è un tratto di retta La velocità è costante Quindimoto circolare uniforme La traiettoria è un cerchio La velocità è costante

5. Traiettoria Quindi moto rettilineo uniformemente accelerato L’accelerazione è costante La traiettoria è un tratto di retta Quindi la velocità varia in modo regolare

6. Spazio, velocità e accelerazione Spaziopercorso, velocità e accelerazione sono vettori Quindi per definirli completamente dobbiamo indicare MODULO VERSO DIREZIONE

7. Spazio, velocità e accelerazione Vettori (vedi esempio sotto) MODULO: 70 km VERSO: verso ovest DIREZIONE: retta su cui giace il vettore (direzione est-ovest)

8. Tempo In un moto misurare il tempo è utile per capire se un oggetto si muove più o meno velocemente. Il tempo non è un vettore.

9. Velocità Definizione: è lo spazio percorso nell’unità di tempo Unità di misura: m/s oppure km/h oppure cm/a, ecc. Formula: VELOCITÀ Velocità istantanea Velocità media

10. Velocità: definizione VELOCITÀ Definizione: è lo spazio percorso nell’unità di tempo Se viaggio a 10 km/h significa che in un’ora ho percorso 10 km In ogni caso la velocità si ottiene dividendo lo spazio percorso per il tempo impiegato a percorrerlo.

11. Velocità: unità di misura VELOCITÀ Unità di misura: m/s oppure km/h oppure cm/a, ecc. (si legge “km all’ora” o “metri al secondo” o “cm all’anno”, ecc.) È composta dall’unità di lunghezza e da quella di tempo “divise” Alcuni esempi: L’uomo più veloce percorre 100 m in 10 secondi, la sua velocità è allora di V = 100m : 10s = 10 m/s. La luce percorre 300.000 km in un secondo, la sua velocità è allora V = 300.000 km : 1s = 300.000 km/s

12. Velocità: da un’unità di misura all’altra VELOCITÀ Un’auto ha una velocità di 180 km/h, trasforma la velocità in metri al secondo

13. Velocità: da un’unità di misura all’altra VELOCITÀ Bolt in una gara percorre i 100 m in 10 secondi. La sua velocità è V = 100m : 10s = 10 m/s. Trasforma la velocità in chilometri all’ora

14. Velocità: formule VELOCITÀ Formule inverse: Formula: Legge oraria: nel moto rettilineo uniforme lo spazio percorso è direttamente proporzionale al tempo

15. Velocità media e istantanea VELOCITÀ Velocità media Un’auto che percorre 180 km in due ore non può sempre mantenere la sua velocità costante (es. può essersi fermata ad un semaforo). In ogni caso la sua velocità può essere calcolata misurando la distanza tra due località e dividendo per il tempo impiegato Questa è una velocità media nel senso che tale velocità è quella che avrebbe l’auto se si fosse spostato a velocità costante per l’intero tragitto.

16. Velocità media e istantanea VELOCITÀ Velocità istantanea Se consideriamo lo spazio percorso in un tempo brevissimo si ottiene un valore di velocità molto vicino a quello che l’auto possiede istante per istante Questa è unavelocità istantanea

17. Moto rettilineo uniforme Moto lungo una traiettoria diritta (retta) Moto a velocità costante In questo tipo di moto il rapporto tra spazio percorso e tempo impiegato (è la velocità) è costante. La stessa cosa può essere espressa dicendo che, nel motorettilineouniforme, lo spazio percorso e il tempo trascorso sono direttamenteproporzionali La legge fisica che ci permette di calcolare lo spazio , se conosco la velocità e il tempo trascorso è la leggeoraria del moto: S = v • t

18. Moto rettilineo uniforme Nel motorettilineouniforme lo spazio percorso e il tempo trascorso sono direttamenteproporzionali Se costruiamo un grafico il risultato è una retta (come nel caso di due grandezze direttamenteproporzionali), passante per l’origine degli assi

19. Moti vari Interpretiamo il seguente grafico relativo ad un moto. Al tempo t=0h lo spazio percorso è 0. Fino ad 1 ora ho percorso 20 km. Nel tempo tra 1 ora e 2 ore il corpo rimane a 20 km, quindi è fermo. Dopo le due ore il corpo riprende a muoversi, percorrendo da 20 a 60km (60 - 20 =40 km) in un tempo da 2 a 4 ore (4 - 4 = 2 ore). La velocità è: V = 40 : 2 = 20 km/h

20. Moti vari Interpretiamo il seguente grafico relativo ad un moto. Al tempo t = 0h la velocità è di 10 km/h. Al tempo t = 1 h la velocità è sempre di 10km/h. Lo stessovale per t = 2 h o t = 3h, ecc. In questo moto la velocità non cambia, quindi è costante (moto uniforme).

21. Moti vari Interpretiamo il seguente grafico relativo ad un moto. Al tempo t = 0h il corpo si muove con un’accelerazione di 4 m/s2. L’accelerazione aumenta fino a t = 1h. Poi l’accelerazione rimanecostante, a 12 m/s2, fino a t = 2h. Poi l’accelerazione diminuisce per un’ora fino a 4m/s2. Infine rimaneinvariata per un’altra ora, fino a t = 4h

22. Moto circolare uniforme Moto lungo una traiettoria circolare (circonferenza) Moto a velocità costante Un esempio sono le lancette dei secondi dell’orologio (ma anche quelle delle ore o dei minuti)

23. Accelerazione Definizione: è la variazione della velocità nel tempo Unità di misura: m/s2oppure km/h2, ecc. Formula: ACCELERAZIONE Dove vfè la velocità alla fine dell’accelerazione Dove vi è la velocità all’inizio dell’accelerazione

24. Accelerazione ACCELERAZIONE Unità di misura: m/s2oppure km/h2, ecc. (si legge “metri al secondo in un secondo” o È composta dall’unità di velocità e da quella di tempo “divise” Es.: La velocità iniziale di una macchina è 50 m/s e aumenta di 10 m/s2 (cioè aumenta di 10 m/s in un secondo) per 5 secondi. A quanto sarà arrivata la velocità dopo 5 secondi?. Se accelera di 10 m/s in un secondo, in 5 s la velocità sarà aumentata di 50 m/s. Quindi la velocitàallafine sarà = 10 m/s + 50 m/s = 60 m/s

25. Accelerazione Esercizio: un’auto ferma a un semaforo (velocità iniziale = 0 m/s) riparte raggiungendo in 5 s la velocità finale di 15 m/s. La sua accelerazione è: Questo significache l’auto aumenta la sua velocità di 3 metri al secondo in un secondo

26. Moto rettilineo uniformemente accelerato Fotografando ad intervalli di tempo regolari un oggetto che cade notiamo che lo spazio percorso nella stessa unità di tempo tende ad aumentare per effetto della forza di gravità. Effettuando le misurazioni si è scoperto che l’oggetto (il “grave”) accelera di 9,8 m/s2 Questa accelerazione di gravità è uguale per tutti gli oggetti, grandi e piccoli, leggeri o pesanti. Quindi un oggetto che cade si muove di moto rettilineo uniformemente accelerato

27. Moto rettilineo uniformemente accelerato Per calcolare lo spazio percorso da un oggetto che cade liberamente si usa la seguente formula: Nella formula g è l’accelerazione di gravità e vale 9,8 m/s2, t è il tempo.

28. Moto rettilineo uniformemente accelerato La curva che mostra lo spazio percorso da un corpo che cade liberamente nell’unità di tempo: Si nota che lo spazio percorso in 1 secondo aumenta progressivamente con il tempo

29. Caduta dei corpi ed effetto dell’aria La caduta dei gravi è nettamente influenzata dalla presenza dell’aria. L’effetto si fa sentire soprattutto sui corpi più leggeri e ad ampia superficie come fogli di carta, piume, ecc. Se la caduta dei corpi avviene in assenza d’aria, nel vuoto, una piuma e un blocco di metallo che cadono contemporaneamente dalla stessa altezza, arrivano a terra nello stesso istante Nel paracadute l’aria frena la caduta di un corpo che cade.

30. Pendolo Il pendolo è qualunque massa sospesa a un filo. Il tempo impiegato dal pendolo per oscillare da destra a sinistra e ritorno si chiama periodo del pendolo e l’insieme dell’oscillazione di andata e ritorno, si chiama oscillazionecompleta Il periodo di ogni specifico pendolo è costante nel tempo, ecco perché è usato per gli orologi

31. Pendolo Il periodo del pendolo non è uguale per tutti i pendoli Per pendoli di ugualemassa: hanno periodopiùlungo (più lenti) quelli costruiticonfilopiùlungo Per pendoli di ugualelunghezza del filo: hanno periodopiùlungo (più lenti) quelli costruiti con massapiùgrande