Page 130 - Capire la Fisica

Quando il corpo si muove nello spazio, il suo movimento può essere descritto, scri-
= ()

vendo in funzione del tempo il valore delle tre coordinate: { = (). Possiamo
= ()

scrivere in funzione del tempo il valore di tale vettore = (t): legge oraria del moto.

Riprenderemo l’argomento, tra qualche capitolo, quando parleremo della “Cinema-
tica”.

Approfondimento: un altro modo per descrivere il moto è quello di descriverlo in modo
tale che tutti gli osservatori concordino (moto assoluto o simmetrico). Quando non è
possibile si parla di “moto relativo”.

Esplorare la relatività significa esplorare la simmetria.

Ulteriori punti di vista possono differire anche per la descrizione matematica utilizzata:
tali cambiamenti sono chiamati “cambiamenti di gauge”.

Nel linguaggio matematico, le trasformazioni di simmetria sono spesso descritte da
matrici.

Esercizio 1: sulle scale di un grattacielo.
Dei ragazzi gareggiano sui 1576 gradini dell’Empire State Building, salendo di 320 m.
Quanta energia potenziale acquisisce Lorenzo, un ragazzo di 70 Kg durante questa
corsa?
Idea: Consideriamo che al piano terra del grattacielo, abbiamo: y = 0 m e Ug = 0 J.
Soluzione: In cima al grattacielo l’energia potenziale gravitazionale di Lorenzo è:

5
Ug = mgy = 70 kg∙ 9.8 ∙ 320= 2.2 ∙ 10 J
2
Poiché l’energia potenziale gravitazionale del concorrente era 0 J al piano terra, la va-
5
riazione della sua energia potenziale sarà 2.2 ∙ 10 J.
Nota: L’energia potenziale gravitazionale dipende solo dall’altezza del corpo sopra il
livello di riferimento y = 0, e non dalla sua posizione orizzontale.

L’energia potenziale gravitazionale dipende solo dall’altezza di un corpo e non dal per-
corso del corpo stesso per arrivare a quella posizione.

Esercizio 2: Tiro con l’arco.

Luana tende la corda del suo arco di 70 cm dalla sua posizione di equilibrio. Per tenere
tesa la corda a quella distanza serve una forza di 140 N.

Quanta energia potenziale elastica è immagazzinata nell’arco?

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