Cinematica • La descrizione dello stato di moto • e delle sue variazioni Punti materiali?? Corpi estesi ma rigidi?? Corpi estesi?? 1 Sistema di riferimento 1 Dimensione Unità di tempo ++ origine del tempo 0 Origine spaziale 1 2 3 Unità di misura Direzione e verso positivo Un oggetto la cui posizione possiamo “descrivere” con un solo parametro si muove in una dimensione. esempio: moto rettilineo... 2 Tabella delle posizioni in funzione del tempo Tempo (min) Posizione(m) 1.1 2.1 1.9 2.3 2.9 3.0 4.0 3.7 4.9 4.2 6.0 4.7 7.1 5.3 8.1 6.0 9.0 6.5 10.0 7.0 11.0 7.7 11.9 8.0 13.0 8.6 14.1 9.4 15.0 9.9 16.0 10.3 16.9 10.8 18.0 11.5 19.0 12.2 20.1 12.7 Un esempio TABELLA ORARIA 3 Rappresentazione grafica della tabella delle posizioni Sistema di riferimento Cartesiano Esiste il tempo “negativo” ??? Abbiamo una “origine” dei tempi e un “prima” (negativo) e “dopo” (positivo) 4 Rappresentazione grafica del moto in una dimensione, ad esempio, un Moto rettilineo Posizione (m) Grafico orario 15 10 5 0 0 10 20 30 Tempo (s) rappresentazione delle coppie di punti (posizione,tempo) nel grafico Cartesiano 5 Si allontana dall’origine 0 origine 1 2 3 Verso positivo velocità 0 origine 1 2 3 Verso positivo 6 Moto uniforme Un corpo si muove con una velocità tale per cui percorre SPAZI uguali in intervalli di TEMPO uguali. 7 ma il moto è nello spazio Topografia………. porta 4 banco 3 finestra 2 1 0 0 1 2 3 4 X (metri) Direzione del moto 8 velocità 0 origine 5 10 15 Posizione (metri) 9 Inverte il moto 0 origine 5 10 15 Posizione (metri) Ha velocità minore 10 Torna all’origine 0 5 10 origine Con velocità più alta 15 Posizione (metri) 11 Velocità media in un intervallo t Consideriamo le POSIZIONI P Un esempio P(t ) 2.5m P(t t ) 3m t 2 min 120s t 1.1min 66s 12 Velocità media in un intervallo t P(t ) 2.5m P(t t ) 3m t 2 min 120s t 1.1min 66s Spostamento S S P(t t ) P(t ) 0.5m P(t t ) P(t ) vt (t ) t 0.5 m / min 0.008m / s 1.1 13 Velocità media grafica…... S t Spostamento S Intervallo di tempo t 14 Moto rettilineo uniforme t t1 = 2min v(2min) = v(3 min) S t2 = 3min S S t3 = 4min = v(4 min) ….. Velocità costanti nel tempo…... 15 Velocità come pendenza Posizione (m) Pendenza maggiore velocità maggiore Pendenza minore velocità minore Tempo (s) A parità di tempo trascorso il percorre distanze maggiori del 16 Moto vario Posizione [m] 30 20 10 S 0 t -10 -20 0 10 20 30 40 50 60 70 tempo [s] Velocità [m/s] Moto uniforme a tratti: velocità dipende dal tempo. 2 Velocità positiva 1 0 Velocità negativa -1 -2 0 10 20 30 40 Tempo [s] 50 60 17 70 Angolo del pendolo [deg] Velocità media in un moto vario è la pendenza della Secante da t1 a t2 20 10 0 -10 -20 t 0 10 20 30 40 50 60 70 t1 t2 tempo [s] 18 Angolo del pendolo [deg] velocità istantanea 20 10 0 -10 -20 t 20 tempo [s] sempre più piccolo t 0 19 Velocita' [m/s] 3 accelerazione A come pendenza del grafico velocità 2 1 0 -1 -2 -3 10 12 14 16 posizione [m/s [m] 2] Accelerazione tempo [s] 14 12 A>0 10 A=0 8 6 A<0 4 2 0 10 12 14 tempo [min] 16 20 Accelerazione • Pendenza del grafico velocità (V2 V1 ) A (t2 t1 ) • Variazione dello stato di moto -- da fermo a in moto -- da velocità V1 a velocità V2 FORZE 21