PUNTO MATERIALE

Il corpo in movimento è considerato privo di dimensioni reali cioè puntiforme, privo di estensione. In fisica risulta molto utile fare ricorso a questa astrazione. In pratica si può considerare come punto materiale anche un corpo esteso dotato di notevoli dimensioni, purché esse risultino trascurabili rispetto a tutte quelle delle altre grandezze fisiche che entrano in gioco. Per questo motivo un punto materiale è sempre considerato privo di moti rotazionali.

RELATIVITA’ DEL MOTO

Il concetto di quiete e di moto sono relativi in quanto un punto materiale può apparire in quiete per un osservatore e in moto per un altro. Il classico esempio è quello della automobile: una persona seduta accanto al guidatore appare ferma per esso mentre appare in movimento per un osservatore a terra.

Il moto è sempre relativo perché lo si può studiare solo rispetto ad un qualche sistema di riferimento, che a sua volta può essere in movimento rispetto ad un altro sistema di riferimento. Il moto assoluto esisterebbe solo se esistesse un sistema di riferimento assolutamente fermo, ma un tale sistema non esiste. Anche le cosiddette stelle fisse in realtà fisse non sono anche se così ci appaiono vista la loro grande distanza dalla terra (la più vicina si trova a circa 4,5 anni-luce).

Qual è allora il sistema di riferimento migliore per studiare il moto?

E’ meglio scegliere quello in cui il moto appare il più semplice possibile da studiare.

RIFERIMENTO TERRESTRE

Come sistema di riferimento useremo un sistema solidale alla terra ed in particolare una retta se il moto avviene lungo una sola direzione, una coppia di assi cartesiani se il moto avviene nel piano, una terna di assi cartesiani  se gli spostamenti del punto avvengono nello spazio.

GRANDEZZE VETTORIALI E OPERAZIONI CON ESSE

Una grandezza vettoriale è una grandezza che per essere definita ha bisogno di un modulo, di una direzione e di un verso.

I vettori si sommano utilizzando il metodo della poligonale o il metodo del parallelogramma.

Il prodotto di un vettore  per un numero reale k è un vettore che ha direzione uguale a quella di,

stesso verso se k > 0, opposto se k < 0, modulo dato dal prodotto del modulo del vettore

considerato per il numero reale k.

CINEMATICA E DINAMICA

La cinematica è quella parte della fisica che studia il moto dei corpi senza occuparsi delle cause che lo producono o lo modificano. Pertanto studiare il moto dal punto di vista cinematico significa considerare come si muovono i corpi.

La dinamica invece studia le relazioni che intercorrono tra un moto e le cause che lo provocano. Pertanto essa si sofferma sul perché i corpi si muovano in un certo modo.

TRAIETTORIA

La traiettoria descritta dal corpo in movimento è l’insieme delle posizioni assunte dal corpo al trascorrere del tempo. Essa può essere rettilinea o curvilinea.

POSIZIONE

La posizione del punto materiale P al tempo t è individuato dal vettore posizione  che ha punto d’applicazione nell’origine O del riferimento:

SPOSTAMENTO

Lo spostamento del punto è determinato dalla differenza tra il vettore posizione finale   e il vettore posizione iniziale  ed è una grandezza vettoriale. E’ dunque ben diverso dalla traiettoria.

LEGGE DEL MOTO

E’ una espressione matematica che mette in relazione le distanze percorse dal punto in movimento con gli intervalli di tempo impiegati a percorrerle. In questo modo è possibile conoscere la posizione che il punto mobile occupa istante per istante. Essa è detta anche legge oraria ed è espressa dalla relazione:

s = f(t)