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Moto rettilineo uniforme

  |   Fisica

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 spazio tempoGrafico velocità tempo

Il grafico velocità tempo per il moto rettilineo uniforme è una linea orizzontale, che indica che la velocità non cambia nel tempo

grafico velocità 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