Formulario di fisica: il moto rettilineo uniforme
Il movimento è una dello degli elementi fondamentali del mondo fisico, ed è la chiave per comprendere una vasta gamma di fenomeni, dalle stelle che attraversano il cielo notturno alle macchine che percorrono le autostrade. Tra i vari tipi di movimento, il moto rettilineo uniforme rappresenta una delle forme più elementari.
Il moto rettilineo uniforme è, come suggerisce il nome, un movimento che avviene lungo una linea retta e a velocità costante. Questo significa che un oggetto in moto rettilineo uniforme coprirà distanze uguali in intervalli di tempo uguali, senza alcuna accelerazione. È il tipo di movimento che si osserva quando un’auto viaggia a una velocità costante su una strada rettilinea o quando un treno si muove lungo i binari senza rallentare né accelerare.
Questo apparentemente semplice comportamento nasconde però una profonda comprensione della natura della fisica e delle forze a lavoro. La capacità di descrivere e prevedere il moto rettilineo uniforme attraverso formule matematiche ha rappresentato un passo fondamentale nella storia della scienza. L’utilizzo di queste formule permette non solo di analizzare il movimento passato di un oggetto, ma anche di prevedere il suo comportamento futuro in condizioni simili.
Scopriamone insieme le formule principali!
Definizione moto rettilineo uniforme
Il moto rettilineo uniforme descrive il movimento di un oggetto lungo una linea retta e a velocità costante. In questa forma di movimento, l’oggetto non subisce variazioni di velocità: ciò significa che non accelera né rallenta, ma si muove a una velocità uniforme durante tutto il percorso.
L’aspetto distintivo di questo tipo di movimento è la prevedibilità; dato che la velocità rimane inalterata, la distanza percorsa dall’oggetto in un determinato intervallo di tempo può essere facilmente calcolata. Questo comportamento contrasta con altri tipi di movimento in cui la velocità può variare, come nel caso del moto rettilineo uniformemente accelerato. Il moto rettilineo uniforme può essere osservato in molte situazioni quotidiane, come un’auto che viaggia su una strada dritta a velocità costante o un treno in transito su binari rettilinei senza cambiare la sua velocità.
Un punto materiale si muove di moto rettilineo uniforme se la traiettoria è una retta e se la sua velocità £$\vec v$£ è costante nel tempo, cioè se percorre spazi uguali in tempi uguali. La velocità è un vettore che ha la stessa direzione e verso del moto ed è costante in modulo, direzione e verso. Quindi il vettore accelerazione è nullo.
Legge oraria del moto rettilineo uniforme
La legge oraria che esprime la posizione del punto materiale in funzione del tempo è la seguente:
$$\left\{ \begin{array}{ll} a(t)=0 \\ v(t)=v_{0}\\ s(t)=v_{0}t+s_{0} \end{array} \right.$$con £$a=\frac{dv}{dt}$£, £$v=\frac{ds}{dt}$£, e dove £$v_{0}$£ e £$s_{0}$£ sono rispettivamente la velocità e la posizione del punto nell’istante iniziale £$t_{0}=0$£.