Velocità e accelerazione

La velocità

La velocità è una grandezza fisica derivata e indica lo spazio percorso nell'unità di tempo da un corpo.

La velocità è un vettore, con modulo, direzione e verso.

Il modulo della velocità media si calcola nel seguente modo:

$v_m=\frac{\varDelta S}{\varDelta t}=\frac{S_1-S_2}{t_1-t_2}=\frac{m}{s}=m/s$

Esempio

Se un corridore percorre $500$  metri in $50$  secondi la sua velocità media sarà:

$v_m=\frac{500 \ m}{50 \ s}=10 \ m/s$

Nota bene: la velocità viene espressa anche in chilometri all'ora, l'uguaglianza è la seguente: $1 \ \frac{m}{s}=3,6 \ \frac{km}{h}$ perché $1 \ h = 3600 \ s$ e $1 \ km= 1000 \ m$ .

L'accelerazione

Si ha accelerazione quando un oggetto in moto varia la sua velocità, ovvero essa non è costante nel tempo.

Quando la velocità del corpo aumenta nel tempo si verifica un'accelerazione, mentre quando la velocità diminuisce nel tempo si ha una decelerazione.

L'accelerazione è un vettore come la velocità, che ha modulo, direzione e verso e il suo modulo si calcola dividendo la variazione di velocità per la variazione di tempo, ottenendo l'accelerazione media.

In formule: $a_m=\frac{\varDelta v_m}{\varDelta t}=\frac{v_1-v_2}{t_1-t_2}=\frac{m/s}{s}=m/s^2$

Ricorda: se, nell'intervallo analizzato, la velocità iniziale e finale di un corpo è la stessa, cioè rimane costante, l'accelerazione media è nulla.

Esempi

Si vuole calcolare l'accelerazione media di un'automobile nei primi $10$  secondi. Parte da ferma e raggiunge una velocità finale di $20 \ m/s$ .

$a_m=\frac{\varDelta v_m}{\varDelta t}=\frac{20 \ m/s-0 \ m/s}{10 \ s}=2 \ m/s^2$

Si vuole calcolare la decelerazione media di una bicicletta che passa da una velocità di $5 \ m/s$ a $2 \ m/s$ in un intervallo di tempo pari a $10 \ s$ .

$a_m=\frac{\varDelta v_m}{\varDelta t}=\frac{2 \ m/s-5 \ m/s}{10 \ s}=\frac{-3 \ m/s}{10 \ s}-0,3 \ m/s^2$ l'accelerazione è negativa e si definisce decelerazione perché la velocità finale è minore di quella iniziale.

Velocità e accelerazione istantanee

L'accelerazione e la velocità si definiscono istantanee se calcolate in un'intervallo di tempo piccolissimo.

Ricorda: quando le velocità e accelerazioni medie sono nulle, non è assolutamente detto che lo siano anche le velocità e accelerazioni istantanee. A inizio e fine giornata una persona è ferma nel letto, ma non vuol dire che non si sia mossa durante quel tempo!