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B2
4 figura 8
La pendenza
della linea retta
sul diagramma
spazio-tempo
indica la velocità
del corpo.
D Se l’auto
in figura 8a
impiegasse
meno tempo
per percorrere
una data distanza,
come cambierebbe
la pendenza
della retta
che rappresenta
il suo moto?
4 figura 9
Il modulo
della velocità
di un ghepardo è
di circa 90 km/h.
È però necessario
conoscere anche
la direzione,
per descrivere
correttamente
il moto.
Velocità scalare e velocità vettoriale
Spazio (metri)
500
400
Velocità costante elevata
300
200
250 m
300
200
100
0
0 4
10 s
8 1216
20
100
0
0 4
10 s
8 12
125 m
16 20
a Tempo (secondi) b
Tempo (secondi)
c
Nella figura 8a l’automobile si muove per 500 m
in 20 s: si può dire che si sta muovendo con una
velocità di 25 m/s. Nella figura 8b, un’altra automobile
si muove a velocità costante, percorrendo
250 m in 20 s: se si calcola la pendenza della retta
250,0m
si ottiene una velocità vB = = 12, 5 m/s .
20,0s
500
400
La retta che descrive il moto dell’auto più veloce
è più ripida.
La figura 8c mostra il moto di un’automobile che non
si muove a velocità costante. Essa percorre 200,0 m
nei primi 8,0 s, quindi si ferma per 4,0 s, come indicato
dalla linea orizzontale sul grafico, successivamente
percorre 300,0 m in 8,0 s. La pendenza di ciascun
tratto di linea retta rappresenta la velocità costante in
quel tratto. Nota che la velocità scalare dell’auto è di
25 m/s nella prima parte e di 37,5 m/s nell’ultima
parte del moto.
3La velocità
vettoriale
Il ghepardo è l’animale più veloce della terra. Supponi
che un ghepardo corra a 90 kilometri orari e che
si trovi a 30 metri da un’antilope: in quanto tempo
© Pearson Italia S.p.A. - Frank, Wysession, Yancopoulos
Fisica - Concetti in azione
Spazio (metri)
Velocità costante bassa
Spazio (metri)
500
400
300
Velocità variabile
200
100 100 m
0
0
4s
4 8 12 16 20
Tempo (secondi)
raggiungerà la sua preda? Hai tutte le informazioni
per rispondere alla domanda? La risposta è no.
Talvolta conoscere la velocità scalare di un corpo,
cioè solamente il suo valore, non è sufficiente per
descriverne il moto, perché è necessario conoscere
anche la sua direzione e il suo verso. Si introduce
allora la velocità vettoriale, che è appunto un
vettore il cui modulo è il valore della velocità, e
la direzione e il verso sono quelli del corpo in
movimento:
La velocità vettoriale è un vettore che descrive
sia il valore della velocità sia la direzione e il
verso del moto.
Se ti è capitato di vedere un documentario sui
ghepardi, avrai notato come questi animali sono in
grado di cambiare rapidamente la loro velocità, sia
in valore sia in direzione.
Per rappresentare il moto di un ghepardo puoi
quindi utilizzare vettori di lunghezza diversa, ciascun
vettore corrispondente alla velocità dell’animale
a un istante specifico. Un vettore più lungo
rappresenterà una velocità maggiore, uno più corto
4s
150 m