Il movimento

Bartoccini Marco 3°A
Le persone e le cose possono stare ferme oppure muoversi,e quando si
muovono possono farlo a diverse velocità.Il movimento si svolge nello
spazio e nel tempo: esso infatti copre una distanza nello spazio e ha una
durata nel tempo.Per descriverlo servono dunque un metro e un’
orologio(esempio).
In realtà serve anche una terza cosa :un riferimento rispetto al quale
eseguire la misura delle distanze ,cioè qualcosa che sta “fermo” mentre
avviene il movimento.
Quindi uno stesso movimento può essere descritto da diversi punti di
vista ,che i fisici chiamano sistemi di riferimento.
La velocità di un oggetto in un dato istante di tempo è un
esempio di grandezza fisica che si può rappresentare con una
freccia chiamata vettore:
• Il “bastone” della freccia è un segmento che identifica la
direzione del movimento,cioè la retta lungo la quale l’oggetto si
sta muovendo in quell’istante.
•La punta della freccia indica il verso del movimento
•La lunghezza della freccia è proporzionale al valore o intensità
della velocità(una freccia più lunga indica una velocità maggiore
e viceversa una minore indica una velocità inferiore).
verso
intensità
(Le caratteristiche di un vettore)
direzione
Il percorso seguito da un oggetto durante il suo moto è chiamato
traettoria del movimento.
Si tratta di una linea immaginaria,che unisce le diverse posizioni
occupate dall’oggetto.
IL MOTO VARIO
Nel moto vario il vettore che rappresenta la velocità è una
freccia la cui lunghezza e la cui direzione cambiano al passare
del tempo;sebbene sia il movimento più comune,è anche il più
difficile da descrivere,perché in ogni istante le sue
caratteristiche possono cambiare in modo imprevedibile.
IL MOTO ACCELERATO
Quando un oggetto cade,la sua velocità aumenta
progressivamente mentre esso scende verticalmente verso il
suolo a causa della forza di gravità.
Il cambiamento della velocità è chiamato accelerazione;perciò
un movimento in cui la velocità cambia nel tempo si chiama
moto accelerato.
Quando la velocità cambia in modo regolare al passare del
tempo,come nella caduta degli oggetti,si parla di moto
uniformemente accelerato;in questo caso la legge del moto dice
che la distanza percorsa è proporzionale al tempo elevato al
quadrato
Se invece lanciamo un oggetto in una direzione diversa dalla
verticale,la sua traettoria sarà una particolare curva chiamata
parabola.Esempio la traettoria di un pallone da basket tirato
verso il canestro è una parabola.
IL MOTO CIRCOLARE UNIFORME
Le tre caratteristiche del moto circolare uniforme sono:
• Ha come traettoria una circonferenza
• Si muove sempre alla stessa velocità
• Ha velocità diretta in ogni istante lungo la retta tangente alla traettoria
LA CICLOIDE
Abbiamo studiato anche una traettoria particolare, la
cicloide, che è la traettoria di un corpo che ruota e che nello
stesso tempo trasla,come un punto qualsiasi di una ruota di
una bicicletta che gira.Può essere preso qualsiasi punto ma
non il centro poiché ha una traettoria rettilinea.Della cicloide
non c'è traccia nella geometria classica ma incominciò ad
essere studiata dai matematici a partire dal XV° secolo e
soprattutto nel XVII° secolo,soprattutto da Galileo
Galilei,che decise di utilizzarla per gli archi dei ponti
Pisa
ponte di
mezzo
IL MOTO ARMONICO
Il moto armonico è come quello delle onde:
• Raggiunge la massima velocità quando è a metà del tragitto
• Poi rallenta fino a fermarsi
• Poi accelera nel verso opposto
• Raggiunge di nuovo la massima velocità a metà tragitto
• Quindi rallenta di nuovo fino a fermarsi
• E infine il movimento ricomincia nel verso opposto
Abbiamo fatto molte attività sui diversi tipi di movimento,ma in
particolare la mia classe ha preso in considerazione il moto rettilineo
uniforme.
Moto rettilineo uniforme è utilizzato per indicare un corpo in movimento
che si muove con una traiettoria rettilinea con la stessa velocità.
Per approfondire meglio questo argomento siamo andati alla scuola
superiore Itis Lagrange,dove ci è stata data la possibilità di utilizzare il
laboratorio di chimica insieme ad un professore che ci ha spiegato e ci ha
aiutato a comprendere meglio questo movimento con degli esperimenti.
Per cominciare il professore ha preso un carrellino e lo ha lanciato senza
però ottenere un moto rettilineo …….
Allora abbiamo preso un binario su cui abbiamo lanciato il carrellino,che
si è mosso con una traiettoria rettilinea ma non con la stessa velocità,cioè
costante.
Infine abbiamo utilizzato un cuneo per dare la giusta inclinazione al
binario e per evitare che il carrello prendesse troppa velocità.(immagine )
A)
Per calcolare il tempo abbiamo preso un marcatempo
elettromagnetico.
Il marcatempo elettromagnetico ha un’asta che vibra 50 volte al
secondo,quando viene collegata ad un generatore di corrente
alternata(CA).
Inoltre ci serviva della carta chimica che abbiamo collegato al
carrello ,tramite una fessura(Figura A), e al marcatempo.(Figura B)
A)
B)
Abbiamo quindi azionato il marcatempo e lanciato il carrellino.
Abbiamo notato quindi che sulla carta chimica sono stati
impressi una serie di punti,che abbiamo raggruppato di dieci in
dieci.(Figura A)
A)
Questi punti non sono stati
contati perché troppo vicini
Carta chimica
con punti
Con il righello abbiamo misurato lo spazio percorso, mentre il tempo è
stato calcolato considerando che il tempo impiegato dall’asta per fare
dieci oscillazioni è di 0,2 sec.I dati poi sono stati riportati in una
tabella.
In base ai dati abbiamo fatto anche un grafico,sull’asse x abbiamo messo
il tempo in secondi e sull’asse y lo spazio percorso in cm.
Unendo tutti i punti otteniamo una semiretta passante per l’origine;nel
moto rettilineo uniforme il tempo e lo spazio percorso sono grandezze
direttamente proporzionali.
La velocità è calcolata con il rapporto tra la grandezza tempo e la
grandezza spazio.
70,00
spazio (in cm)
60,00
50,00
40,00
30,00
20,00
10,00
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
tempo (in secondi)
1,00
1,20
Nel moto rettilineo uniforme la velocità è costante.
punti
T secondi S in cm
velocità
0.10
0.20
10.8
54
0.20
0.40
21,11
53
0.30
0.60
32.3
54
0.40
0.80
43.2
54
0.50
1
54
54
0.60
1.20
64.7
54