Capitolo Le forze e i moti

I moti su una retta

Il moto rettilineo uniformemente accelerato

Per il secondo principio della dinamica, è il moto che si ottiene quando su un punto materiale, inizialmente fermo, agisce una forza costante. La sua caratteristica è che l’accelerazione del corpo in moviemeto si mantiene costante al trascorrere del tempo.

Se si indica con

  • a l’accelerazione costante del moto;
  • t il generico istante di tempo;
  • v0 la velocità del punto materiale all’istante t = 0 s;
  • s0 la posizione del punto materiale allo stesso istante;
  • v la velocità del punto materiale all’istante t;
  • s la posizione del punto materiale all’istante t;

la legge della velocità per il moto uniformemente accelerato è

\[ v=v_{0} + at \]

il cui grafico velocità-tempo (rappresentato nella figura 2) è una retta che interseca l’asse verticale delle velocità nel punto (0 s, v0).

La legge della posizione per il moto uniformemente accelerato è

\[s = {s_0} + {v_0}t + \frac{1}{2}a{t^2}\]

Nel caso semplice in cui si ha s0 = 0 m e v0 = 0 m/s le formule (3) e (4) diventano, rispettivamente

\[v =a \]

e

\[s=\frac{1}{2}a{t^2}\]

Il grafico spazio-tempo relativo alla formula (6) è una parabola con vertice nell’origine (figura 3); quello della formula (4) è una parabola di forma generale.

Nella vita quotidiana, si muove di moto rettilineo uniformemente accelerato un sassolino che cade dalla mano; in quel caso il valore dell'accelerazione è a = g = 9,8 m/s2 (accelerazione di gravità).

 
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Figura 2

Grafico velocità-tempo per il moto rettilineo uniformemente accelerato con accelerazione negativa (moto decelerato).
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Figura 3

Grafico spazio-tempo del moto uniformemente accelerato con partenza da fermo.

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