La cinematica studia il movimento dei corpi, focalizzandosi su casi come il moto rettilineo uniforme, dove un oggetto si muove a velocità costante. Questo movimento è descritto dalla legge oraria s = v · t, e può essere rappresentato graficamente, mostrando la relazione lineare tra spazio e tempo e la costanza della velocità.
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La cinematica è una branca della meccanica classica che analizza il movimento dei corpi nello spazio e nel tempo
Definizione
Il moto rettilineo uniforme è un caso particolare di movimento in cui un oggetto si muove lungo una linea retta con velocità costante
Modello semplificato
Per studiare il moto, si utilizza un modello semplificato in cui i corpi sono considerati punti materiali, soprattutto quando le loro dimensioni sono trascurabili rispetto alla scala del movimento
Traiettoria
La traiettoria è il percorso che un corpo segue nello spazio e può essere rappresentata da una linea retta o curva
Per descrivere il movimento in maniera precisa, si definisce un sistema di riferimento con un'origine, un'orientazione e un'unità di misura
Nell'analisi del moto rettilineo, è essenziale distinguere tra la distanza percorsa e lo spostamento
Definizione
La velocità media è definita come il rapporto tra lo spostamento e l'intervallo di tempo durante il quale questo avviene
Velocità istantanea
La velocità istantanea rappresenta la velocità di un corpo in un dato istante o in un intervallo di tempo infinitesimale
Strumenti di misurazione
La velocità istantanea può essere misurata da strumenti come il tachimetro
Per movimenti che avvengono su un piano o nello spazio tridimensionale, la posizione di un corpo è definita da due o tre coordinate cartesiane, rispettivamente
La legge oraria del moto rettilineo uniforme descrive la posizione di un oggetto in funzione del tempo
Posizione iniziale
Se la posizione iniziale è l'origine, la relazione è s = v · t
Posizione iniziale diversa dall'origine
Se la posizione iniziale è diversa dall'origine, la formula diventa s = s0 + v · t
Grafico spazio-tempo
Nel grafico spazio-tempo di un moto rettilineo uniforme, la traiettoria è una retta la cui inclinazione è proporzionale alla velocità
Grafico velocità-tempo
Il grafico della velocità-tempo per il moto rettilineo uniforme mostra una linea orizzontale che riflette la costanza della velocità