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24<br />
B1<br />
2 figura 4<br />
Quando il moto<br />
avviene l<strong>un</strong>go<br />
<strong>un</strong>a l<strong>in</strong>ea retta,<br />
i vettori che<br />
rappresentano<br />
gli spostamenti si<br />
possono sommare<br />
e sottrarre<br />
facilmente.<br />
[a] Si sommano<br />
i moduli se i due<br />
vettori hanno<br />
lo stesso verso.<br />
[b] Si sottraggono<br />
i moduli se<br />
i vettori hanno<br />
verso opposto.<br />
a<br />
b<br />
distanza e spostamento<br />
4 Comporre<br />
gli spostamenti<br />
Lo spostamento è <strong>un</strong> vettore<br />
Un vettore è <strong>un</strong> segmento orientato, cioè <strong>un</strong><br />
ente geometrico dotato di <strong>un</strong>a direzione, di <strong>un</strong><br />
verso e di <strong>un</strong>’<strong>in</strong>tensità.<br />
L’<strong>in</strong>tensità, o modulo, di <strong>un</strong> vettore descrive la<br />
dimensione, la l<strong>un</strong>ghezza o la quantità della grandezza<br />
fisica alla quale il vettore fa riferimento.<br />
I vettori sono normalmente rappresentati con<br />
frecce la cui l<strong>un</strong>ghezza <strong>in</strong>dica il modulo.<br />
La somma di due vettori è <strong>un</strong> vettore il cui modulo<br />
e la cui direzione sono dati dalla comb<strong>in</strong>azione<br />
dei moduli e delle direzioni dei vettori<br />
componenti. Gli spostamenti si sommano<br />
sommando i vettori corrispondenti.<br />
Somma di spostamenti che hanno<br />
la stessa direzione<br />
Quando due spostamenti sono rappresentati da<br />
due vettori che hanno la stessa direzione e lo stesso<br />
verso, per sommarli puoi semplicemente sommare<br />
i loro moduli. In figura 4a, i moduli dei due<br />
spostamenti sono rispettivamente di 4 km e 2 km,<br />
lo spostamento totale sarà di 6 km.<br />
Se i due spostamenti hanno la stessa direzione ma<br />
versi opposti, la loro somma è data dalla differenza<br />
dei moduli e il verso è stabilito da quello di modulo<br />
maggiore. Ad esempio, lo spostamento somma dei<br />
due spostamenti <strong>in</strong> figura 4b è di 2 km.<br />
4 km<br />
4 km<br />
0 1 2 3 4 5 6<br />
<strong>in</strong>izio f<strong>in</strong>e<br />
2 km<br />
0 1 2 3 4<br />
<strong>in</strong>izio f<strong>in</strong>e<br />
4 km – 2 km = 2 km<br />
4 km + 2 km = 6 km<br />
© Pearson Italia S.p.A. - Frank, Wysession, Yancopoulos<br />
Fisica - Concetti <strong>in</strong> azione<br />
2 km<br />
Somma di spostamenti che hanno<br />
direzioni differenti<br />
Quando due o più spostamenti avvengono l<strong>un</strong>go<br />
direzioni diverse, la loro somma deve essere<br />
calcolata graficamente. Nella figura 5 sono mostrati<br />
i vettori che rappresentano il percorso fatto<br />
da <strong>un</strong> ra gazzo per andare a scuola. Il ragazzo parte<br />
cammi nando dall’isolato 1 muo vendosi verso<br />
Est, successivamente nello stesso isolato si muove<br />
verso Nord, si sposta poi nell’isolato 2 verso Est<br />
e nell’isolato 3 verso Nord. Puoi determ<strong>in</strong>are la<br />
distanza percorsa dal ragazzo per andare da casa a<br />
scuola sommando i moduli dei vettori rappresentati<br />
<strong>in</strong> giallo <strong>in</strong> figura. Lo spostamento è <strong>in</strong>vece<br />
rappresentato dal vettore <strong>in</strong> rosso, che è chiamato<br />
vettore risultante e rappresenta la somma di più<br />
vettori. Il vettore risultante si ottiene collegando<br />
direttamente il p<strong>un</strong>to <strong>in</strong>iziale e il p<strong>un</strong>to f<strong>in</strong>ale. Se<br />
misuri con <strong>un</strong> righello la l<strong>un</strong>ghezza dei vettori<br />
gialli e li sommi e poi misuri la l<strong>un</strong>ghezza del<br />
vettore rosso, ti accorgi che il modulo del vettore<br />
spostamento (il vettore risultante) è m<strong>in</strong>ore della<br />
distanza (somma dei moduli dei vettori gialli).<br />
N<br />
W E<br />
S<br />
casa<br />
esempio svolto<br />
Confrontare distanza e spostamento<br />
In <strong>un</strong>a competizione, <strong>un</strong>a barca a vela deve eseguire<br />
<strong>un</strong> preciso percorso passando vic<strong>in</strong>o a <strong>un</strong><br />
certo numero di boe. I movimenti che compie<br />
sono descritti dalla seguente figura.<br />
Asse y (km)<br />
1<br />
12<br />
11<br />
10<br />
9<br />
8<br />
7<br />
6<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
0<br />
5<br />
1<br />
A H<br />
1<br />
2<br />
2<br />
B<br />
3<br />
scuola<br />
3<br />
4<br />
5<br />
C<br />
D<br />
6<br />
3 figura 5<br />
Misurando il<br />
vettore risultante<br />
(l<strong>in</strong>ea rossa) si<br />
può osservare<br />
come la l<strong>un</strong>ghezza<br />
del vettore<br />
spostamento<br />
sia m<strong>in</strong>ore della<br />
distanza percorsa.<br />
7 8 9<br />
Asse x (km)