In breve: la cinematica descrive il moto (posizione, velocità, accelerazione) senza chiederne le cause. I due casi base sono il moto rettilineo uniforme (velocità costante) e il moto uniformemente accelerato (accelerazione costante). I grafici del moto riassumono tutto.
La cinematica è la porta d'ingresso di Fisica: poche formule chiare e i grafici da saper leggere.
Le grandezze del moto
La cinematica lavora con tre grandezze: posizione, velocità (variazione della posizione nel tempo) e accelerazione (variazione della velocità nel tempo). Sono grandezze vettoriali: hanno modulo, direzione e verso. Distinguere velocità media e istantanea è un passaggio chiave.
I tipi di moto
Nel moto rettilineo uniforme la velocità è costante e l'accelerazione nulla. Nel moto uniformemente accelerato l'accelerazione è costante e la velocità varia in modo lineare: è il caso della caduta libera, dove a = g. Da qui derivano tutte le formule orarie.
| Tipo di moto | Accelerazione | Legge oraria |
|---|---|---|
| Rettilineo uniforme | a = 0 | x = x₀ + v·t |
| Uniformemente accelerato | a = costante | x = x₀ + v₀·t + ½·a·t² |
| Velocità (accelerato) | a = costante | v = v₀ + a·t |
I grafici del moto
I grafici del moto traducono le formule in immagini. Nel grafico spazio-tempo la pendenza è la velocità; nel grafico velocità-tempo la pendenza è l'accelerazione e l'area sotto la curva è lo spazio percorso. Molte domande d'esame si risolvono leggendo un grafico invece di calcolare.
Domande frequenti
Cos'è la cinematica?
È la parte della fisica che descrive il moto dei corpi (posizione, velocità, accelerazione) senza occuparsi delle cause che lo producono. Delle cause si occupa la dinamica, con le leggi di Newton.
Che differenza c'è tra velocità e accelerazione?
La velocità misura quanto rapidamente cambia la posizione nel tempo; l'accelerazione misura quanto rapidamente cambia la velocità. Nel moto uniforme la velocità è costante e l'accelerazione è nulla.
Cos'è il moto rettilineo uniforme?
È il moto lungo una retta con velocità costante: la legge oraria è x = x₀ + v·t. Il grafico spazio-tempo è una retta, quello velocità-tempo una linea orizzontale.
Cos'è il moto uniformemente accelerato?
È il moto con accelerazione costante: la velocità cambia in modo lineare (v = v₀ + a·t) e la posizione con legge quadratica (x = x₀ + v₀·t + ½·a·t²). La caduta libera ne è l'esempio classico.
Come si leggono i grafici del moto?
Nel grafico spazio-tempo la pendenza è la velocità; nel grafico velocità-tempo la pendenza è l'accelerazione e l'area sotto la curva è lo spazio percorso. Saper leggere i grafici è essenziale per l'esame.
La cinematica è difficile per il semestre filtro?
È uno degli argomenti più abbordabili di Fisica se si padroneggiano poche formule e i grafici. Conviene partire da qui per costruire il metodo di risoluzione dei problemi.