1. Che cos’è il moto

1 Che cos’è il moto Se ti guardi intorno e osservi i corpi che ti circondano, vedi che alcuni si muovono, cioè cambiano la loro posizione nello spazio al passare del tempo, e altri sono fermi, cioè occupano la stessa posizione. In fisica il movimento è chiamato moto: se un corpo è in movimento si dice che è in moto, se è fermo si dice che è in quiete. Capire se un corpo è in moto sembra semplice, ma non è sempre così: immagina di essere una delle persone che sta sulla scala mobile ( 1 ). Sei fermo su uno scalino e contemporaneamente cambi posizione rispetto ai piani dell’edificio. Potresti quindi affermare che mentre stai fermo, ti stai muovendo. Ogni giorno vedi il Sole sorgere a est, a mezzogiorno lo vedi alto nel cielo e alla sera lo vedi tramontare a ovest ( 2 ). Dalla Terra quindi il Sole si vede in movimento, ma dallo spazio, invece, si vede che è la Terra a muoversi ruotando su se stessa. Per stabilire se un corpo è in moto o in quiete deve sempre essere individuato un sistema di riferimento. In moto o in quiete? Che cos’è un sistema di riferimento? Se guardi con attenzione le immagini 3 e 4 , sai dire con sicurezza quale delle due ragazze si è spostata: è quella contrassegnata dalla lettera b , infatti la sua posizione è cambiata rispetto alla balaustra con la scritta, che è fissata a terra ed è, in questo caso, il sistema di riferimento. Un sistema di riferimento è dunque qualcosa rispetto a cui un corpo si muove o sta fermo. Ogni movimento è relativo al sistema di riferimento in cui avviene: - un corpo è in quiete se, rispetto a un certo sistema di riferimento, la sua posizione non cambia nel tempo; - un corpo è in moto se, rispetto a un certo sistema di riferimento, la sua posizione cambia nel tempo. Così un corpo può essere in moto rispetto a un sistema di riferimento e in quiete rispetto a un altro: osservando le due pattinatrici da un altro “punto di vista”, potresti vedere che si sono mosse entrambe, in due direzioni diverse. Normalmente, per descrivere un moto, si usa la Terra come sistema di riferimento, perché anche se essa si muove su se stessa, intorno al Sole, e insieme al Sole nello spazio, non avvertiamo i suoi movimenti. Analizza Quale delle due ragazze si è spostata? Da che cosa lo deduci? HAI CAPITO CHE... Il sistema di riferimento è quello rispetto al quale un corpo sta fermo oppure si muove. Il corpo è in quiete se, rispetto al suo sistema di riferimento, la sua posizione non cambia nel tempo. È in moto nel caso contrario. Quali sono gli elementi che caratterizzano un moto? Immagina di dovere raggiungere a piedi la fermata della metropolitana Porta Nuova, a Torino, partendo da piazza Castello; il percorso consigliato è quello indicato dal tratto segnato in rosso sulla cartina. Il percorso in fisica è chiamato traiettoria ed è la linea ottenuta congiungendo tutti i punti toccati dal corpo nel suo moto. Questa traiettoria è ben visibile nella cartina, ma mentre la percorri sulla strada è una linea immaginaria poiché al tuo passaggio non lasci certo una traccia. Esistono quindi traiettorie visibili, come la scia di un aereo nel cielo o la traccia degli sci sulla neve, e altre invisibili, come per esempio quella che si ottiene unendo idealmente tutte le successive posizioni del Sole nel cielo durante una giornata. Le traiettorie possono avere forme diverse: rettilinee, curvilinee, a zig-zag. Per descrivere il tuo moto fino alla metropolitana non basta però identificare la traiettoria, dovrai sapere anche la sua lunghezza, cioè lo spazio da percorrere. In questo caso sono circa 2 kilometri. L’unità di misura dello spazio è il metro (m) per brevi distanze o il kilometro (km) per distanze più lunghe. Un altro elemento importante è il tempo impiegato per percorrere lo spazio: nel tuo caso, se vai di fretta potresti impiegare 10 minuti oppure, se ti attardi un po’, potresti impiegarne 15 o 20. Il tempo viene misurato in secondi (s), minuti (min) o ore (h). A questo punto ti sarà venuto in mente un altro elemento ancora: la velocità. Se percorri 2 km in 10 minuti andrai più velocemente che se li percorri in 20 minuti. La velocità è una grandezza che dipende dallo spazio e dal tempo; in fisica si definisce come il rapporto tra lo spazio percorso e il tempo impiegato a percorrerlo. In formula: v = s/t dove: v = velocità s = spazio t = tempo Analizza Osserva la piantina: che forma ha la traiettoria indicata in rosso? HAI CAPITO CHE... Traiettoria Linea descritta nello spazio da un punto o da un corpo in movimento. Trajectory Is the path that a moving object follows through space. 1600 Galileo Galilei (1564-1642) fu il primo a tentare di calcolare la velocità della luce, ma non ci riuscì. HAI CAPITO CHE... Gli elementi che caratterizzano un moto sono la traiettoria, lo spazio da percorrere, il tempo impiegato a percorrerlo, la velocità. >> VERSO LE COMPETENZE Ragiona alla stazione Immagina di essere su un treno fermo in stazione di fianco a un altro treno, fermo anch’esso. A un certo punto, guardando dal finestrino vedi l’altro treno muoversi ma non sai con certezza se è proprio così o invece se è il tuo treno a essersi messo in moto. Come puoi fare per toglierti ogni dubbio?
1 Che cos’è il moto Se ti guardi intorno e osservi i corpi che ti circondano, vedi che alcuni si muovono, cioè cambiano la loro posizione nello spazio al passare del tempo, e altri sono fermi, cioè occupano la stessa posizione. In fisica il movimento è chiamato moto: se un corpo è in movimento si dice che è in moto, se è fermo si dice che è in quiete. Capire se un corpo è in moto sembra semplice, ma non è sempre così: immagina di essere una delle persone che sta sulla scala mobile ( 1 ). Sei fermo su uno scalino e contemporaneamente cambi posizione rispetto ai piani dell’edificio. Potresti quindi affermare che mentre stai fermo, ti stai muovendo. Ogni giorno vedi il Sole sorgere a est, a mezzogiorno lo vedi alto nel cielo e alla sera lo vedi tramontare a ovest ( 2 ). Dalla Terra quindi il Sole si vede in movimento, ma dallo spazio, invece, si vede che è la Terra a muoversi ruotando su se stessa. Per stabilire se un corpo è in moto o in quiete deve sempre essere individuato un sistema di riferimento. In moto o in quiete? Che cos’è un sistema di riferimento? Se guardi con attenzione le immagini 3 e 4 , sai dire con sicurezza quale delle due ragazze si è spostata: è quella contrassegnata dalla lettera b , infatti la sua posizione è cambiata rispetto alla balaustra con la scritta, che è fissata a terra ed è, in questo caso, il sistema di riferimento. Un sistema di riferimento è dunque qualcosa rispetto a cui un corpo si muove o sta fermo. Ogni movimento è relativo al sistema di riferimento in cui avviene: - un corpo è in quiete se, rispetto a un certo sistema di riferimento, la sua posizione non cambia nel tempo; - un corpo è in moto se, rispetto a un certo sistema di riferimento, la sua posizione cambia nel tempo. Così un corpo può essere in moto rispetto a un sistema di riferimento e in quiete rispetto a un altro: osservando le due pattinatrici da un altro “punto di vista”, potresti vedere che si sono mosse entrambe, in due direzioni diverse. Normalmente, per descrivere un moto, si usa la Terra come sistema di riferimento, perché anche se essa si muove su se stessa, intorno al Sole, e insieme al Sole nello spazio, non avvertiamo i suoi movimenti. Analizza Quale delle due ragazze si è spostata? Da che cosa lo deduci? HAI CAPITO CHE... Il sistema di riferimento è quello rispetto al quale un corpo sta fermo oppure si muove. Il corpo è in quiete se, rispetto al suo sistema di riferimento, la sua posizione non cambia nel tempo. È in moto nel caso contrario. Quali sono gli elementi che caratterizzano un moto? Immagina di dovere raggiungere a piedi la fermata della metropolitana Porta Nuova, a Torino, partendo da piazza Castello; il percorso consigliato è quello indicato dal tratto segnato in rosso sulla cartina. Il percorso in fisica è chiamato traiettoria ed è la linea ottenuta congiungendo tutti i punti toccati dal corpo nel suo moto. Questa traiettoria è ben visibile nella cartina, ma mentre la percorri sulla strada è una linea immaginaria poiché al tuo passaggio non lasci certo una traccia. Esistono quindi traiettorie visibili, come la scia di un aereo nel cielo o la traccia degli sci sulla neve, e altre invisibili, come per esempio quella che si ottiene unendo idealmente tutte le successive posizioni del Sole nel cielo durante una giornata. Le traiettorie possono avere forme diverse: rettilinee, curvilinee, a zig-zag. Per descrivere il tuo moto fino alla metropolitana non basta però identificare la traiettoria, dovrai sapere anche la sua lunghezza, cioè lo spazio da percorrere. In questo caso sono circa 2 kilometri. L’unità di misura dello spazio è il metro (m) per brevi distanze o il kilometro (km) per distanze più lunghe. Un altro elemento importante è il tempo impiegato per percorrere lo spazio: nel tuo caso, se vai di fretta potresti impiegare 10 minuti oppure, se ti attardi un po’, potresti impiegarne 15 o 20. Il tempo viene misurato in secondi (s), minuti (min) o ore (h). A questo punto ti sarà venuto in mente un altro elemento ancora: la velocità. Se percorri 2 km in 10 minuti andrai più velocemente che se li percorri in 20 minuti. La velocità è una grandezza che dipende dallo spazio e dal tempo; in fisica si definisce come il rapporto tra lo spazio percorso e il tempo impiegato a percorrerlo. In formula: v = s/t dove: v = velocità s = spazio t = tempo Analizza Osserva la piantina: che forma ha la traiettoria indicata in rosso? HAI CAPITO CHE... Traiettoria Linea descritta nello spazio da un punto o da un corpo in movimento. Trajectory Is the path that a moving object follows through space. 1600 Galileo Galilei (1564-1642) fu il primo a tentare di calcolare la velocità della luce, ma non ci riuscì. HAI CAPITO CHE... Gli elementi che caratterizzano un moto sono la traiettoria, lo spazio da percorrere, il tempo impiegato a percorrerlo, la velocità. >> VERSO LE COMPETENZE Ragiona alla stazione Immagina di essere su un treno fermo in stazione di fianco a un altro treno, fermo anch’esso. A un certo punto, guardando dal finestrino vedi l’altro treno muoversi ma non sai con certezza se è proprio così o invece se è il tuo treno a essersi messo in moto. Come puoi fare per toglierti ogni dubbio?