Movimenti e punto materiale
Cinematica vuol dire movimento. E’ quella parte della meccanica che studia il moto di un punto materiale indipendentemente dalla causa che lo ha provocato. Chi provoca il movimento sono le forze, che studieremo nella dinamica.
Cosa e’ un punto materiale ?
Il punto materiale e’ un’approssimazione, un’astrazione, come il punto in geometria. Esso consente di semplificarci notevolmente la vita perche’, con tale concetto, consideriamo il corpo come se fosse un unico punto, tutta la sua massa e’ concentrata in quel punto.
E’ sempre possibile fare questa approssimazione ?
No, non lo possiamo fare se il corpo si muove con un moto di rotazione oppure se non e’ un corpo rigido.
Cosa significa traslazione pura o rotazione pura ?
-Traslazione pura
Consideriamo un corpo ABCD
e trasliamolo, ossia spostiamolo senza fargli subire rotazioni
Le nuove posizioni dei punti A,B,C,D sono date dai rispettivi vettori spostamento. Questi vettori sono tutti e quattro uguali dato che hanno stessa lunghezza, stessa direzione e uguale verso. In questo caso al corpo posso sostituire un singolo punto ( il punto materiale), visto che tutti subiscono lo stesso spostamento, e considerare tutta la sua massa concentrata in quel singolo punto. Di conseguenza ho un solo vettore spostamento, quello del punto materiale che considero in luogo del corpo A,B,C,D.
– Rotazione pura
Facciamo ora ruotare il nostro oggetto
In questo caso i vettori spostamento sono tutti diversi tra di loro (ricordiamo che due vettori sono uguali se lo sono in modulo, direzione e verso), quindi il concetto di punto materiale, in questo caso non va bene. Non posso sostituire al corpo un singolo punto dato che ognuno subisce uno spostamento diverso.
In generale il movimento di un corpo non e’ ne’ una semplice rotazione ne’ una traslazione, ma qualche cosa di piu’ complesso. In ogni caso, qualunque sia il movimento che ha il corpo e’ sempre riconducibile ad una sovrapposizione dei due : pura rotazione e pura traslazione. Ogni movimento puo’ essere visto come la combinazione di singoli atti, un po’ dell’uno un po’ dell’altro.
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