Lezioni di Fisica: Il moto rettilineo uniforme

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https://www.youtube.com/watch?v=C0H2v0dtbN0

Resumo

TLDRIl moto viene studiato attraverso concetti fondamentali come il punto materiale e la traiettoria. La traiettoria è definita come la linea composta dai punti occupati da un oggetto in movimento, mentre il punto materiale è un oggetto dotato di massa rappresentato da un punto geometrico. È importante identificare un sistema di riferimento per descrivere il moto, che può includere un sistema di assi cartesiani e un osservatore. Si introduce il moto rettilineo uniforme, caratterizzato da velocità costante e traiettoria rettilinea, mentre la velocità media è il rapporto tra spazio e tempo. La legge oraria stabilisce la relazione matematica tra spazio e tempo, e vengono forniti esempi pratici di calcolo dello spazio percorso. Infine, il grafico del moto mostra direttamente la proporzionalità tra spazio e tempo, consentendo anche il calcolo della velocità tramite la pendenza della retta.

Conclusões

  • 📍 Il punto materiale è rappresentato da un solo punto geometrico.
  • 🛤️ La traiettoria è la linea dei punti occupati nel movimento.
  • ⚖️ Il moto è relativo e dipende dal sistema di riferimento.
  • 🔄 La velocità media è il rapporto tra spazio e tempo.
  • 🚄 Il moto rettilineo uniforme ha velocità costante.
  • 📐 La legge oraria lega spazio e tempo in moto rettilineo uniforme.
  • ⚡ La velocità si misura in metri al secondo nel SI.
  • 📊 Il grafico spazio-tempo è una retta nel moto uniforme.
  • 📏 La pendenza della retta rappresenta la velocità.
  • 🎢 Il calcolo dello spazio è legato alla velocità e al tempo.

Linha do tempo

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    Il moto viene analizzato a partire dal concetto di punto materiale e traiettoria. Il punto materiale è un oggetto rappresentato come un punto geometrico dotato di massa. La traiettoria è la linea che un punto materiale segue nel suo movimento. Per descrivere il moto è necessario adottare un sistema di riferimento con assi cartesiani e un osservatore. La posizione del punto materiale è determinata dalle coordinate spaziali e temporali, che variano in base alla tipologia di moto: lineare, su un piano o nello spazio.

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    Il moto rettilineo uniforme è caratterizzato da una velocità costante e da spazi percorsi uguali in tempi uguali, secondo la definizione fornita da Galileo Galilei. La velocità media è il rapporto tra lo spazio percorso e il tempo impiegato, ed è costante nel moto rettilineo uniforme. La legge oraria descrive la relazione tra spazio e tempo. Attraverso un esercizio pratico, viene calcolato lo spazio percorso da un treno che si muove a 603 km/h per 11 secondi, convertendo la velocità in m/s e applicando la legge oraria per trovare il risultato.

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Vídeo de perguntas e respostas

  • Cos'è un punto materiale?

    Un punto materiale è un oggetto rappresentato da un solo punto geometrico dotato di massa.

  • Che cos'è la traiettoria?

    La traiettoria è la linea costituita dall'insieme dei punti dello spazio occupati da un punto materiale in movimento.

  • Qual è la definizione di moto riguardo al sistema di riferimento?

    Il moto è un concetto relativo e dipende dal sistema di riferimento adottato.

  • Cosa è la velocità media?

    La velocità media è definita come il rapporto tra lo spazio percorso e il tempo impiegato.

  • Che tipo di moto è il moto rettilineo uniforme?

    Il moto rettilineo uniforme è caratterizzato da una velocità costante e una traiettoria rettilinea.

  • Come si calcola lo spazio percorso in moto rettilineo uniforme?

    Lo spazio percorso si calcola moltiplicando la velocità costante per il tempo.

  • Qual è l'unità di misura della velocità nel sistema internazionale?

    L'unità di misura della velocità nel sistema internazionale è il metro al secondo.

  • Cosa rappresenta la legge oraria o legge del moto?

    La legge oraria esprime la relazione matematica tra lo spazio percorso e il tempo impiegato.

  • Come si rappresenta graficamente il moto rettilineo uniforme?

    Il grafico spazio-tempo del moto rettilineo uniforme è sempre una linea retta.

  • Cosa indica la pendenza della retta nel grafico spazio-tempo?

    La pendenza della retta rappresenta la velocità.

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Legendas
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Rolagem automática:
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    il moto iniziamo lo studio del moto
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    partendo dai concetti di punto materiale
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    e traiettoria Il punto materiale è un
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    oggetto che può essere rappresentato da
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    un solo punto geometrico dotato di
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    massa la traiettoria è la linea
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    costituita dall'insieme dei punti dello
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    spazio occupati da un punto materiale in
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    movimento il moto è un concetto relativo
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    sistema di riferimento adottato
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    operativamente Infatti per descrivere il
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    moto di un corpo occorre un sistema di
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    assi cartesiani e un osservatore munito
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    di metro e
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    cronometro il sistema di riferimento è
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    importante perché è rispetto ad esso che
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    si misurano spostamenti e
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    velocità le coordinate per individuare
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    la posizione del punto materiale variano
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    a seconda del tipo di moto se l'oggetto
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    si muove in linea retta occorrono una
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    coordinata temporale t e una coordinata
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    spaziale X che individua la posizione
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    del punto materiale P sulla retta a
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    partire dal punto o preso come
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    origine se l'oggetto si muove su un
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    piano occorrono una coordinata temporale
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    t e due coordinate spaziali X e Y che
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    individuano la posizione del punto
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    materiale P sul piano cartesiano
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    se infine l'oggetto si muove nello
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    spazio occorrono una coordinata
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    temporale t e tre coordinate spaziali X
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    Y e z che individuano la posizione del
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    punto materiale P rispetto ai tre assi
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    cartesiani osserviamo le due immagini
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    l'uomo si sposta verso Bologna o verso
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    Milano dipende dal sistema di
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    riferimento che adottiamo nel disegno a
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    sinistra con un sistema di riferimento
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    solidale con la terra l'uomo si sposta
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    verso
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    Bologna nel disegno a destra con il
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    sistema di riferimento posto all'interno
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    del treno l'uomo si sposta verso
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    Milano il moto rettilineo uniforme è il
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    moto più semplice ed è caratterizzato da
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    una velocità costante e quindi da una
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    traiettoria
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    rettilinea il primo a definirlo è stato
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    Galileo Galilei
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    Il punto materiale percorre spazi uguali
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    in tempi
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    uguali la velocità è la rapidità con cui
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    un corpo percorre uno spazio in generale
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    la velocità media VM è definita come il
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    rapporto tra Delta S cioè lo spazio
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    percorso e Delta T il tempo impiegato a
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    percorrerlo esplicitando VM = S - s0 FR
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    T - t0 dove S è la posizione al tempo T
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    diciamo finale e s0 è la posizione al
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    tempo t0 diciamo
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    iniziale Nel moto rettilineo uniforme la
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    velocità media è uguale alla velocità
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    istantanea perché rimane costante
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    durante il moto per questo Delta S FR
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    Delta T = V è un valore costante ed
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    esprime la diretta proporzionalità tra
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    spazio percorso e tempo impiegato a
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    percorrerlo l'unità di misura della
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    velocità nel sistema internazionale è il
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    metro al
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    secondo la legge oraria o legge del moto
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    è per definizione la relazione
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    matematica che lega lo spazio percorso
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    al tempo impiegato a
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    percorrerlo si indica genericamente S =
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    sdt cioè lo spazio è funzione del tempo
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    nel nostro caso trattandosi di moto
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    rettilineo uniforme S = sdt assume le
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    forme
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    sottoelencate a partire dalla
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    definizione ormai nota della velocità v
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    = s - s0 FR T - t0 se al tempo iniziale
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    t0 = 0 il corpo parte dall'origine cioè
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    s0 = 0 la legge oraria diventa S = v * t
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    lo spazio percorso si ottiene
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    semplicemente moltiplicando la velocità
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    costante per il
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    tempo se al tempo iniziale t0 = 0 il
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    corpo si trova già a una certa distanza
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    s0 diverso da 0 dall'origine la legge
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    oraria diventa S = v * t +
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    s0 lo spazio percorso si ottiene come
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    nel caso precedente moltiplicando v * t
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    e aggiungendolo spazio s0 cioè la
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    distanza iniziale dall'origine per così
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    dire già
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    percorsa se infine nel caso più generale
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    t0 è diverso da 0 e s0 è diverso da 0 la
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    legge oraria diventa S = v * t - t0 + s0
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    essendo T - t0 l'intervallo di tempo
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    considerato e s0 la distanza iniziale
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    del punto materiale
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    dall'origine quest'ultima relazione si
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    ottiene dalla formula della velocità
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    esplicitata rispetto ad s e le altre due
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    sono dei casi
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    particolari proviamo a fare un esercizio
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    il treno giapponese ha mantenuto la
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    velocità di 603 km/h Per 11 secondi
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    dobbiamo ricavare lo spazio
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    percorso dopo aver trascritto bene i
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    dati V = 603 km/h T = 11 secondi Delta s
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    = punto interrogativo Disegniamo il
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    sistema di riferimento rettilineo su cui
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    riportiamo la posizione s0 del punto
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    materiale P che rappresenta il treno al
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    tempo t0 = 0 e la sua posizione S al
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    tempo T S - s0 = Delta S rappresenta la
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    nostra incognita cioè lo spazio percorso
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    in 11
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    secondi in rosso è rappresentato Il
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    vettore velocità costante eseguiamo ora
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    l'equivalenza per convertire i
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    chilometri orari in Met al 1 km orario =
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    1 km frat 1h = 1000 m FR 3600 second = 1
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    FR 3,6
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    m/s dividendo numeratore denominatore
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    per 1000 da questi passaggi si deduce
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    che la conversione da km a Met al si
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    effettua velocemente saltando i passaggi
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    e dividendo direttamente la velocità per
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    3,6 viceversa da metri al secondo a kmh
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    si può moltiplicare direttamente per
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    3,6 Allora la velocità di 603 km/h è
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    uguale a 603 FR 3,6 m/s =
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    167,5 m/s
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    possiamo calcolare ora lo spazio
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    percorso dal treno in 11 secondi usando
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    la legge oraria Delta S = V * Delta T s0
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    = 0 t0 = 0 S = v * t e sostituendo le
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    misure di V e Delta T nella formula
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    abbiamo
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    167,5 m/s * 11 secondi =
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    182,5 m in notazione scientifica 1,8 *
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    10 ^ 3
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    m grafici spazio-tempo del moto
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    rettilineo uniforme sull'asse delle
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    ascisse riportiamo i tempi in secondi e
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    su quello delle ordinate le posizioni in
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    metri Come si vede il grafico
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    spazio-tempo nel moto rettilineo
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    uniforme è sempre una linea retta a
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    causa della diretta proporzionalità tra
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    spazio e
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    tempo il primo grafico rappresenta il
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    motor rettilineo uniforme di un punto
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    materiale che parte al tempo t0 = 0
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    dalla posizione s0 = 1 m misurata
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    dall'origine la velocità costante Vale
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    0,5
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    m/s il corpo percorre cioè Meo m ogni
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    secondo in 2 secondi percorre 1 m che
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    sommato al metro iniziale Individua la
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    posizione sul
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    grafico il secondo grafico rappresenta
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    il moto rettilineo uniforme di un punto
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    materiale che al tempo t0 = 0 parte da
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    s0 = 5 m con velocità costante pari a -
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    0,6
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    m/s la velocità è negativa perché il
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    punto materiale sta tornando
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    indietro il terzo grafico rappresenta il
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    moto rettilineo uniforme
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    di un punto materiale che parte
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    dall'origine s0 = 0 t0 = 0 con velocità
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    costante pari a 10
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    m/s la velocità sul grafico spazio-tempo
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    è rappresentata dalla pendenza della
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    retta possiamo quindi calcolarla m
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    coefficiente angolare della retta o
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    pendenza della retta è uguale al
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    rapporto tra la differenza delle
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    ordinate e la differenza delle ascisse
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    di due punti della retta
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    stessa prendiamo sulla retta due punti
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    qualsiasi per esempio A di coordinate 2
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    e 20 e B di coordinate 4 e
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    40 applicando la formula Delta Y è la
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    differenza tra le due SB - sa e Delta x
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    è la differenza tra tb e ta eseguendo il
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    calcolo Delta Y = Delta S = 40 - 20 = 20
  • 00:10:32
    m Delta X = Delta T = 4 - 2 = 2 secondi
  • 00:10:40
    m coefficiente angolare è UG 20 / 2
  • 00:10:45
    m/s = 10 m/s che è il valore della
  • 00:10:54
    velocità infine il grafico velocità
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    tempo è una retta parallela all'asse
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    delle ascisse nei tempi successivi V
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    resta costante se calcoliamo l'area del
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    rettangolo che ha per base Delta T = T2
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    - T1 e altezza V otteniamo lo spazio
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    percorso nell'intervallo di tempo
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    considerato perché l'area sottesa dal
  • 00:11:20
    grafico velocità-tempo corrisponde allo
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    spazio percorso in quell'intervallo di
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    tempo
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