Anche se i libri “pullulano” di formule per descrivere il moto rettilineo uniforme e quello uniformemente accelerato e di caduta, ne possono bastare due, in cui assegnare opportunamente i parametri caso per caso, dopo aver scelto un opportuno sistema di riferimento, oltre a considerare le definizioni di velocità media e di accelerazione.
Le formule davvero indispensabili sono quelle che descrivono come variano la velocità e la posizione (legge oraria) al variare del tempo nel moto uniformemente accelerato.
Le scritte x(t) e v(t) indicano che posizione e velocità possono dipendere dal tempo, mentre a non lo è nel moto uniformemente accelerato e assume sempre un valore costante, che sia uguale o diverso da 0.
Attenzione alle unità di misura:
il tempo t va misurato in secondi s
la posizione x(t) (e ovviamente anche x0) va misurata in metri m
la velocità v(t) (e ovviamente anche v0) va misurata in metri su secondi m/s
l’accelerazione a è misurata in metri su secondi al quadrato m/s2
I parametri che vi compaiono sono a (accelerazione, sempre costante), v0 (velocità iniziale) e x0 (posizione iniziale).
- Scelta del sistema di riferimento x-t: in genere lo si sceglie orientato nel modo più tipico, cioè con la x rivolta verso l’alto e la t rivolta verso destra, e con l’origine opportunamente posizionata.
- Attribuzione del parametro a: se nelle formule sopra si pone a=0 si ottengono le formule del moto rettilineo uniforme, in cui semplicemente v= v0 e x= x0+v0t. Se il moto è uniformemente accelerato sarà a>0, se invece è uniformemente decelerato sarà a<0. Se si tratta di un moto di caduta, alla a bisogna attribuire il valore -9,81 m/s2, se abbiamo scelto un sistema di riferimento rivolto verso l’alto, essendo l’accelerazione gravitazionale sempre con verso nella direzione del centro della terra.
- Attribuzione del parametro velocità inziale v0: possiamo avere diverse informazioni dal testo, in genere se è rivolta verso l’alto sarà v0>0, se è rivolta verso il basso sarà v0<0 e se il corpo si lascia cadere o la velocità iniziale non è specificata sarà v0=0
- Attribuzione del parametro posizione inziale x0: in genere si prende coincidente con l’origine del moto dell’oggetto o di uno degli oggetti se ce ne sono più di uno, ma nel caso in cui si tratta di moto di caduta è preferibile attribuirlo in modo che la posizione x=0 corrisponda con il suolo e x0 con l’altezza iniziale: in questo modo, nel moto di caduta quando la v=0 l’altezza è massima e quando x=0 l’altezza è minima, cioè ci troviamo al livello del suolo.
Claudia Sorcini 