Page 68 - Istruttori e insegnanti di autoscuola

R1 ELEMENTI DI FISICA - MECCANICA

doppia la sua velocità avrà un’energia cine- richiedono anche l’indicazione della direzio-
tica quattro volte più grande, e se la velocità ne e del senso (o verso). La forza è una gran-
triplica l’energia sarà nove volte più grande. dezza vettoriale.
Nel caso di urto di un veicolo, l’energia mec- Pur se non è stato ancora enunciato il con-
canica posseduta dall’autoveicolo: cetto di forza, l’esempio che segue può ugual-
- prima dell’urto è pari alla sua energia ci- mente essere compreso.
netica, È noto che se si vuole spostare un tavo-
- dopo l’urto è uguale a zero. lo, occorre spingerlo. Non basta però conosce-
Ciò perché l’automobile si è fermata do- re l’intensità della forza (numero) e l’unità di mi-
po l’urto. L’energia però non è scomparsa, sura della forza per capire come il tavolo si è
ma si è trasformata. Una parte dell’energia è spostato. Infatti, se si spinge:
stata spesa in un lavoro di deformazione o di • su di un lato si avrà uno spostamento;
rottura dell’auto e una parte si è trasformata • sul lato opposto, si avrà uno spostamento
in energia termica durante la deformazione nel senso opposto (verso)
Energia cinetica = lavoro di deformazione + • su uno degli altri due lati, si avranno ancora
energia termica spostamenti diversi.
Poiché l’energia cinetica, come già detto, cre- Si vede che pur impegnando la stessa intensi-
sce con il quadrato della velocità, la deforma- tà di forza, nei quattro casi ipotizzati, si avran-
zione diventa notevole a grandi velocità. no quattro spostamenti diversi. Volendo indivi-
• Proporzione inversa tra due grandezze duare univocamente lo spostamento si dovran-
Si definisce inversa una relazione in cui no quindi stabilire, oltre al numero e all’unità
due grandezze assumono valori il cui pro- di misura, anche altri due elementi:
dotto è costante. • direzione e
Un esempio è l’equazione del moto rettilineo • verso.
uniforme S = V t.
A parità di spazio da percorrere, se: R1.2 SISTEMI DI RIFERIMENTO
- si raddoppia la velocità, si dimezza il tem- Per poter definire il moto di un corpo o di un
po di percorrenza, punto materiale è necessario conoscere la sua
- si triplica la velocità, il tempo di percor- posizione in funzione del tempo in un determi-
renza diventa la terza parte. nato sistema di riferimento, ad esempio le sue
Velocità dell’auto (x) Tempo impiegato (y) coordinate x(t), y(t), z(t) in un sistema di riferi-
espressa in km/h espresso in ore mento cartesiano.
20 km/h 24 ore A seconda del moto che si studia si può ri-
40 km/h 12 ore correre ad un sistema:
60 km/h 8 ore • monodimensionale, nel caso ad esempio di
80 km/h 6 ore un moto rettilineo uniforme, in cui il moto del
punto avviene lungo una retta e può essere
R1.1.2 Grandezze scalari e descritto tramite una sola coordinata x(t);
vettoriali • bidimensionale, può essere descritto tra-
mite due coordinate;
Si definiscono grandezze scalari quel- • tridimensionale, può essere descritto tra-
le che vengono individuate dal numero che mite tre coordinate.
esprime la loro misura (intensità o modulo) e La scelta di un sistema di riferimento car-
dalla unità di grandezza scelta. Il tempo è una tesiano, sebbene sia la più comune, non è l’u-
grandezza scalare. Per definirlo basta infatti nica, infatti esistono altri sistemi di riferimento,
esprimere un numero e l’unità di misura. Dicen- che a seconda del moto da descrivere, posso-
do 30 (numero) secondi (unità di misura), si in- no essere più idonei, quali ad esempio i siste-
dividua esattamente e compiutamente la gran- mi di riferimento basati su coordinate pola-
dezza fisica alla quale ci si riferisce. ri. Le coordinate polari di un punto nel piano so-
Si definiscono grandezze vettoriali quelle no r(t) e θ(t) dove r è la distanza del punto dal
che non si possono completamente indivi- polo O e θ è l’angolo formato da r con un asse
duare da un numero e dall’unità di misura, ma di riferimento.

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