Moto rettilineo uniforme: grafici, esercizi
Come suggerisce il nome il moto rettilineo uniforme avviene quando un corpo si muove in linea retta a velocità costante.
Secondo una analoga definizione il corpo percorre spazi uguali in tempi uguali
Pertanto se un corpo si muove con moto rettilineo uniforme non ci sono variazioni di direzione e verso.
Per comprendere il moto rettilineo uniforme e le leggi che lo regolano occorre dare le definizioni di spazio, tempo e velocità
Spazio
Per definire il movimento di un corpo occorre conoscere la sua posizione in un certo istante. In uno spazio a una dimensione lo spostamento avviene lungo una linea che costituisce il sistema di riferimento.
Si misura quindi la distanza tra il corpo e un punto detto origine. Detta x la posizione finale e xo quella iniziale lo spazio percorso è Δs = x-xo
Tempo
Il dato che interessa relativo al tempo è l’intervallo di tempo in cui avviene un fenomeno. Pertanto detto t il tempo finale e to quello iniziale l’intervallo di tempo è Δt = t-to
Velocità
La velocità è definita come il rapporto tra lo spazio percorso nell’intervallo di tempo quindi la velocità media è definita come:
v = Δs / Δt = x-xo/t-to
Poiché nel Sistema Internazionale lo spazio si misura in metri e il tempo in secondi la velocità ha come unità di misura m/s. L’equazione dimensionale della velocità è v ≡[m·s-1]
Dalla definizione di velocità si ottengono le formule inverse secondo cui:
Δs = v · Δt e Δt = Δs/v
Legge oraria
La legge oraria di un corpo è la relazione che lega l’istante di tempo t e la posizione s del corpo a quell’istante. Nel caso del moto rettilineo uniforme poiché x-xo= v(t-to) si ha:
x = xo + v(t-to)
Grafico spazio tempo
Il grafico spazio tempo per il moto rettilineo uniforme è una retta la cui pendenza varia a seconda del rapporto Δs / Δt
Grafico velocità tempo
Il grafico velocità tempo per il moto rettilineo uniforme è una linea orizzontale, che indica che la velocità non cambia nel tempo
Esercizio
Un corpo si muove con una velocità costante di 78 km/h. Calcolare lo spazio percorso in 44 minuti espresso in metri
Poiché xo = 0 e to = 0 la legge oraria si riduce a:
x = vt
78 km/h significa 78000 m in 3600 s pertanto la velocità è 78000 m/3600 s= 21.7 m/s
44 minuti equivalgono a 44 min · 60 s/min = 2640 s
Lo spazio vale quindi x = 21.7 m/s · 2640 s = 5.73 · 103 m
