Embedded Files
Il concetto di velocità è forse il più delicato di tutta la fisica. Certamente, dal punto di vista storico, la comprensione del concetto di velocità è stato il punto di svolta che ha permesso la nascita della fisica moderna.
Da Newton, che ha messo a fuoco il concetto, si passa in un secolo a Lagrange, che ha rifondato la meccanica. Dopo un altro secolo siamo ad Einstein, che ha modificato la nostra visione dello spazio-tempo. Dopo un altro secolo abbondante arriviamo noi, in soli tre secoli dalla nascita della dinamica.
Non a caso, in questi tre secoli siamo abbiamo visto uno sviluppo senza precedenti della tecnologia e dell'industria.
La descrizione algebrica della velocità richiede strumenti matematici che non vedremo se non tra due anni. Per questo motivo, discuteremo il concetto in un linguaggio più intuitivo: quello dei diagrammi cartesiani.
Moto uniforme:
Moto uniforme:
Partiamo dal caso più semplice. Diciamo di viaggiare in autostrada alla "velocità" fissa di 100 km/h. Che cosa intendiamo esattamente?
Affermiamo che dopo un'ora avremo percorso 100 km. Dopo due ore, 200 km; dopo 3 ore, 300 km e così via. Possiamo anche considerare sottomultipli di ora: 1/2 ora avremo percorso 50 km; dopo 1/4 d'ora, 25 km e così via.
Questo tipo di moto, viene detto uniforme: in intervalli di tempo della stessa lunghezza, viene percorsa la stessa distanza. Non importa in che momento inizio a contare, dopo un'ora avrò percorso 100 km.
Il diagramma orario
Il diagramma orario
Rappresentiamo questi dati in un diagramma cartesiano, che prende il nome di diagramma orario.
Mettiamo il tempo sull'asse delle ascisse e la posizione sull'asse delle ordinate; rappresentiamo nel grafico le coppie (tempo, posizione) che abbiamo discusso.
Vediamo facilmente che i punti sono allineati.
Potevamo arrivare alla stessa conclusione anche algebricamente, perché la distanza percorsa si ottiene moltiplicando il tempo per 100:
posizione = 100 tempo
è l'equazione che rappresenta il moto della nostra automobile. Se indichiamo il tempo (che è rappresentato sulle ascisse) con x e la posizione (che è rappresentata sulle ordinate) con y, otteniamo y=100 x che è l'equazione di una retta.
La velocità è il coefficiente angolare della retta.
Purtroppo, la descrizione algebrica si complica molto quando il moto non è uniforme.
Nel diagramma orario, il moto è comunque descritto da una curva, che fa corrispondere ad ogni istante di tempo una posizione.
La pendenza di questa curva (cioè il coefficiente angolare della retta tangente) rappresenta la velocità istantanea.
Nel prossimo esperimento, analizzeremo un moto reale chiedendoci se il modello di moto uniforme lo descriva correttamente.
Page updated
Report abuse