Il movimento è un cambiamento nella posizione di un oggetto in relazione ad altri oggetti. Il corpo di riferimento è l'oggetto in confronto al quale viene osservato il movimento. Non c'è un oggetto in natura che sia completo - riposo assoluto. Il percorso (o traiettoria) è la linea che il corpo descrive mentre si muove. I percorsi possono essere diritti o curvi, quindi il movimento in base alla forma del percorso è lineare o non lineare. Il movimento lineare è il movimento più basilare ed è ulteriormente diviso in un movimento uniforme e non uniforme.
La forma più semplice di movimento meccanico è il movimento lineare uniforme. Il nome stesso dice che è un movimento uniforme di un punto materiale in una linea retta, cioè con una velocità costante. La velocità del movimento lineare rettilineo è definita come un cambiamento nella posizione del corpo entro un dato intervallo di tempo. La caratteristica fondamentale di un movimento lineare uniforme è che lo spostamento è uguale alla traiettoria passata (distanza). Quando il corpo passa a distanze uguali a intervalli di tempo uguali, diciamo che si muove a velocità costante. La relazione della distanza e del tempo con un movimento lineare uniforme è sempre costante. Velocità costante significa che il corpo passa uguali movimenti per uguali intervalli di tempo, sempre nella stessa direzione in linea retta. Ciò significa che la distanza passata nel primo secondo è identica alla distanza passata in un altro secondo del movimento. In altre parole, l'accelerazione è uguale a zero. In caso di movimento rotatorio (circolare), tutte le parti dell'oggetto si muovono attorno ai cerchi che giacciono su piani paralleli, i cui centri sono sull'asse di rotazione. Le equazioni che descrivono il moto rotatorio del corpo possono essere derivate dall'equazione del moto traslazionale ponendo invece il percorso s - angolo di rotazione φ (rad), velocità c - velocità angolare ω (rad / s) e accelerazione a - accelerazione angolare α (rad / s2). In questo caso, per una rotazione uniforme (ω = const):
Il movimento accelerato fa parte della cinematica in cui vengono studiati i cambiamenti di velocità durante il movimento. La velocità momentanea è la velocità del punto materiale in un dato momento o in un dato punto della traiettoria. È uguale alla velocità media per un intervallo di tempo molto breve Δt. L'accelerazione è definita come il rapporto tra la variazione di velocità e l'intervallo di tempo. Se il corpo si trova in posizione o si muove a velocità costante, non ha accelerazione. Da ciò ne consegue che l'accelerazione può essere rappresentata come un'equazione nel modo seguente. La velocità media è il rapporto tra lo spostamento totale del corpo e la dimensione di tale intervallo di tempo. La velocità media non deve essere calcolata come media aritmetica delle velocità delle singole parti del movimento. Con l'introduzione della velocità media, i movimenti non uniformi sono identificati con movimenti lineari uniformi.
A seconda del segno di accelerazione, un movimento uniformemente variabile può essere: accelerato positivamente (a> 0) e accelerato negativamente (a <0), and in relation to the initial conditions it can be: motion without initial velocity (v0 = 0) e movimento con velocità iniziale (v0 > 0).
Il movimento uniformemente variabile è un movimento di accelerazione costante. Ciò significa che qualsiasi variazione della velocità divisa nell'intervallo di tempo darà lo stesso valore di accelerazione. Accelerazione costante significa un uguale cambio di velocità a intervalli uguali. L'equazione di base per la velocità in moto ugualmente accelerato è data dall'espressione :. In caso di rotazione di velocità variabile (accelerato positivamente α> 0 e accelerato negativamente α <0):
1. Definizione di moto uniforme e non uniforme
Se un oggetto si muove in linea retta e passa movimenti uguali a intervalli uguali, esegue un movimento lineare uniforme. Poiché la velocità del movimento è determinata dalla distanza in un tempo unitario, il movimento lineare uniforme è un movimento a velocità costante (a = 0). In caso di movimento uniforme, gli spostamenti per ogni secondo (o altri intervalli uguali) non sono identici.
2. Parametri di moto uniforme e non uniforme
In caso di movimento uniforme v = const; a = 0; in caso di movimento non uniforme v ≠ const; a ≠ 0.
3. Movimento rotazionale di moto uniforme e non uniforme
Quando si parla del movimento rotazionale uniforme ω = const, e similmente ω ≠ const in caso di movimento non uniforme.
Moto uniforme | Moto non uniforme |
Velocità di movimento costante (costante) | Velocità variabile |
L'accelerazione è zero | L'accelerazione può essere positiva o negativa (diversa da zero) |
Le distanze passate in ogni intervallo sono uguali | Le distanze passate in ogni intervallo non sono identiche |
Il grafico è una linea retta (distanza - tempo) | Il grafico è curvo |
Un movimento uniforme è un tale movimento in cui il corpo attraversa gli stessi percorsi per gli stessi intervalli di tempo. Poiché la velocità del movimento è data dalla distanza che passa in un tempo unitario, il movimento lineare uniforme è un movimento a velocità costante. In questo caso, la velocità effettiva e la velocità media del corpo in movimento sono le stesse
Il movimento non uniforme è un movimento in cui il corpo attraversa percorsi diversi per gli stessi intervalli di tempo. Il movimento lungo una linea diritta in cui l'accelerazione è costante si chiama moto lineare uniformemente accelerato. La velocità media non è uguale alla velocità media dell'oggetto. Tali esempi sono caduta libera, un'auto con un motore spento, una sfera su un livello ripido e così via.
In caso di movimenti circolari uniformi, il corpo ruota a una velocità costante attorno a un asse fisso o a un punto centrale. La distanza radiale è costante. Il movimento circolare non uniforme è caratterizzato da una velocità angolare variabile - e vi è una certa accelerazione radiale.