Riassunto: Velocità e moto rettilineo

📋 Schema del Corso

1. Velocità media e istantanea
2. Conversione delle unità di velocità
3. Propagazione del suono
4. Velocità della luce
5. Riferimento, traiettoria e spostamento
6. Moto rettilineo uniforme

📖 1. Velocità media e istantanea

🔑 Concetti chiave e definizioni

• Velocità: Indica quanto spazio un corpo percorre in un certo intervallo di tempo e nel Sistema Internazionale si misura in metri al secondo (m/s).
• Velocità istantanea: È la velocità di un corpo in un singolo istante ed è il valore assunto dalla velocità media quando l’intervallo di tempo considerato diventa piccolissimo.

★ Da sapere

📐 Formula - La velocità media è il rapporto tra lo spostamento totale e l’intervallo di tempo impiegato: $v_m=\frac{\Delta s}{\Delta t}=\frac{s_f-s_i}{t_f-t_i}$.

Approfondimenti

📌 In un moto a velocità costante la velocità istantanea è sempre la stessa, mentre in un moto non uniforme varia nel tempo.

• Un’auto che percorre 100 m in 10 s ha una velocità media di 10 m/s.

💡 Trucco mnemonico

La media guarda l’intero tragitto, l’istantanea un solo momento.

📖 2. Conversione delle unità di velocità

★ Da sapere

📐 Formula - Per convertire una velocità da km/h a m/s si divide per 3,6: $v_{\mathrm{m/s}}=\frac{v_{\mathrm{km/h}}}{3{,}6}$.

📐 Formula - Per convertire una velocità da m/s a km/h si moltiplica per 3,6: $v_{\mathrm{km/h}}=v_{\mathrm{m/s}}\cdot 3{,}6$.

Approfondimenti

• Un miglio equivale a circa 1,609 km e un nodo equivale a 1,852 km/h.

📖 3. Propagazione del suono

🔑 Concetti chiave e definizioni

• Velocità del suono: È la velocità con cui le onde sonore si propagano in un mezzo e dipende dal mezzo attraversato.

★ Da sapere

📌 Il suono si propaga più velocemente nei solidi, a velocità intermedia nei liquidi e più lentamente nei gas, perché nei solidi le molecole sono più vicine e legate rigidamente, mentre nei gas sono più distanti.

Approfondimenti

• A 20 °C la velocità del suono nell’aria è circa 343 m/s; nell’acqua è circa 1.500 m/s e nell’acciaio può superare 5.000 m/s.

📌 All’aumentare della temperatura la velocità del suono aumenta nei gas, mentre nei liquidi e nei solidi può diminuire leggermente perché i legami molecolari tendono a indebolirsi.

• Se il tuono arriva 4 s dopo il lampo e si assume una velocità del suono di 343 m/s, il fulmine è caduto a circa 1,4 km.

💡 Trucco mnemonico

Molecole vicine e legami rigidi → vibrazioni trasmesse più rapidamente.

📖 4. Velocità della luce

🔑 Concetti chiave e definizioni

• Velocità della luce: È la velocità massima con cui un’informazione o un segnale possono viaggiare; nel vuoto è circa 299.792 km/s.

📝 Punti essenziali

• La velocità della luce nel vuoto si indica con la lettera c ed è circa $2{,}99\cdot10^8\ \mathrm{m/s}$, equivalente a circa 300.000 km/s.

📌 La luce rallenta quando attraversa la materia perché le particelle del materiale interagiscono con le onde luminose, assorbendole e riemettendole; nell’aria la velocità è quasi uguale a quella nel vuoto, mentre nell’acqua è circa 225.000 km/s e nel vetro circa 200.000 km/s.

• La luce del Sole percorre circa 150.000.000 km fino alla Terra e impiega circa 500 s, cioè 8,3 min, assumendo una velocità di 300.000 km/s.

📖 5. Riferimento, traiettoria e spostamento

🔑 Concetti chiave e definizioni

• Sistema di riferimento fisso: È un punto di osservazione rispetto al quale si descrive il moto di un corpo, come un osservatore fermo sul bordo della strada che guarda un’auto.
• Traiettoria: È la linea, rettilinea o curvilinea, che un corpo descrive mentre si muove.

• Spostamento: È il vettore che unisce la posizione iniziale e quella finale del corpo senza descrivere il percorso seguito.

📖 6. Moto rettilineo uniforme

🔑 Concetti chiave e definizioni

• Moto rettilineo uniforme: È il moto di un corpo lungo una linea retta con velocità costante, durante il quale percorre spazi uguali in tempi uguali.

★ Da sapere

📐 Formula - Nel moto rettilineo uniforme, la posizione finale è data dalla legge oraria $s_f=s_i+v\cdot t$, dove $s_i$ è la posizione iniziale, $v$ la velocità costante e $t$ il tempo.

Approfondimenti

📐 Formula - La velocità costante è il rapporto tra lo spostamento e l’intervallo di tempo: $v=\frac{\Delta s}{\Delta t}$.

• Un’auto che parte dalla posizione 0 m e viaggia a 25 m/s per 3 s raggiunge la posizione 75 m.