Questo fa parte di una serie di idee sbagliate comuni.
È vero o falso?
L’accelerazione è il tasso di variazione della velocità.
Perché alcune persone dicono che è vero: Pensa all’accelerazione in un’auto: quando premi il gas, acceleri, e quando premi il freno, rallenti. L’accelerazione è generalmente associata ad un cambiamento di velocità.
Perché alcuni dicono che è falso: In fisica, la direzione conta. Se la direzione del movimento cambia, anche questa potrebbe essere considerata un’accelerazione, anche se la velocità rimane costante.
L’affermazione è falsa \color{#D61F06}{textbf{false}}falso.
Spiegazione:
L’accelerazione è definita come il tasso di variazione della velocità. La velocità è un vettore, il che significa che contiene una grandezza (un valore numerico) e una direzione. Quindi la velocità può essere cambiata o cambiando la velocità o cambiando la direzione del moto (o entrambe). Pertanto, è possibile che la velocità sia costante, ma che la velocità cambi perché la direzione sta cambiando. In questo caso, l’accelerazione sarà non-zero e uguale al tasso di variazione della velocità.
È un malinteso generale che il tasso di variazione della velocità sia uguale alla grandezza del tasso di variazione della velocità. Tuttavia, questo non è vero in tutti i casi. Consideriamo il moto circolare uniforme: nel caso di un moto circolare uniforme, la particella si muove su un percorso circolare con velocità uniforme. La velocità rimane costante, ma la direzione del moto cambia continuamente. A causa del cambiamento della direzione del moto, l’accelerazione non è nulla. Questa accelerazione è verso il centro del cerchio ed è conosciuta come accelerazione centripeta.
In generale, l’accelerazione può essere risolta in due componenti. Una componente, che è parallela alla velocità, è nota come accelerazione tangenziale. Questa componente cambia la velocità della particella ed è uguale al tasso di variazione della velocità. L’altra componente dell’accelerazione, che è perpendicolare alla velocità, è conosciuta come accelerazione normale. Questa componente è responsabile del cambiamento della direzione della velocità.
La velocità è il tasso di cambiamento dello spostamento, mentre la velocità è il tasso di cambiamento della distanza. In altre parole, la velocità è il tasso di cambiamento della distanza più breve spostata da un corpo dalla posizione finale alla posizione iniziale, mentre la velocità è il tasso di cambiamento della lunghezza totale del percorso percorso di un certo corpo.
Domanda: Cosa si può dire dell’accelerazione di una particella che si muove in un percorso a zig-zag con velocità costante?
Risposta: L’accelerazione della particella deve essere non-zero, poiché la particella sta cambiando la sua direzione. Tuttavia, la componente tangenziale dell’accelerazione è zero, poiché la velocità rimane costante.Domanda: Se sia la velocità che la direzione cambiano, allora è possibile avere un’accelerazione zero?
Risposta: No. Se la velocità cambia, allora l’accelerazione tangenziale non è zero. Se la direzione del moto cambia, allora l’accelerazione normale non è nulla. Il risultato di queste due accelerazioni non può mai essere zero perché sono perpendicolari tra loro.
Una particella si muove su una pista circolare con velocità costante non nulla. Quale delle seguenti opzioni è corretta?
(a) L’accelerazione della particella è zero.
(b) Il tasso di variazione della velocità è uguale alla grandezza del tasso di variazione della velocità.
(c) La velocità istantanea è uguale alla grandezza della velocità istantanea.
(d) L’angolo tra velocità e accelerazione deve essere 90∘90^\circ 90∘.
Vedi anche
- Elenco degli errori comuni
- Dinamica del moto circolare
- Velocità e accelerazione – Risoluzione dei problemi – Media