Il moto rettilineo uniforme è un tipo di moto in cui un oggetto si muove lungo una linea retta e percorre distanze uguali a intervalli di tempo uguali. Si tratta di un concetto ideale utilizzato in fisica per rendere più semplice lo studio del movimento di un corpo. E’ quasi impossibile concretizzarlo nella realtà perché l’oggetto dovrebbe trovarsi nelle condizioni di potere mantenere la stessa velocità e non avere nessun tipo di ostacolo.
Tuttavia, questo approccio viene utilizzato spesso per capire quanto tempo si impiega a raggiungere una determinata destinazione. Conoscendo la distanza dal punto di partenza e la velocità con cui si può viaggiare è possibilissimo fare una stima del tempo impiegato per arrivare lì. Ed è lo stesso approccio usato dalle app e dai sistemi di navigazione. Ovviamente si tratta del tempo ideale, qualora non ci fossero imprevisti o rallentamenti; le app aggiornate in tempo reale sono in grado anche di fare i dovuti aggiustamenti tenendo conto degli incidenti e anche se stiamo aumentando o rallentando la velocità. In questo caso, però, non si parla più di moto rettilineo uniforme.
Le formule del moto rettilineo uniforme
Per descrivere il moto rettilineo uniforme di un corpo dobbiamo essere in grado di sapere dove si trova in ogni istante e questo dipende dalla sua velocità, dato che tutti gli altri dati non cambiano. La formula diretta per conoscere la posizione finale di un oggetto o di un corpo in movimento a velocità costante è data dalla somma tra la sua posizione iniziale e il prodotto della velocità per l’intervallo di tempo stabilito:
s(t) = s0 + vt
- s(t) rappresenta il punto in cui si trova il corpo dopo che sia passato quell’intervallo di tempo e la sua unità di misura è il metro;
- s0 rappresenta il punto iniziale espresso sempre in metri
- v e t sono la velocità e il tempo e le loro unità di misura sono il metro su secondo (m/s) e il secondo.
Immaginiamo di viaggiare a 50 km/h e stiamo camminando da mezz’ora (1/2 h). Quanti chilometri abbiamo percorso? Questo è abbastanza facile perché la posizione iniziale è 0 e quindi dobbiamo soltanto moltiplicare il tempo per la velocità:
s(t) = s0 + vt = 0 + 50 km/h × 1/2 h = 0 + 50/2 km/h × h = 25 km
Quindi se viaggiassimo con la nostra auto a 50 km/h senza avere nessun tipo di ostacolo e rallentamento possiamo percorrere un massimo di 25 km. Per quanto riguarda le unità di misura, abbiamo visto che possiamo servirci anche dei loro multipli e dei loro sottomultipli, l’importante è fare le dovute conversioni quando è il caso.
Possiamo anche applicare le formule inverse, ad esempio se vogliamo sapere quanto tempo impieghiamo per raggiungere la nostra destinazione e stabilendo a che velocità possiamo andare. In questo caso il tempo è uguale al rapporto tra la differenza della nostra posizione finale e quella iniziale con la velocità:
t = (s(t) – s0) / v
Se vogliamo conoscere la velocità necessaria per raggiungere un determinato luogo in un preciso intervallo di tempo ci basterà calcolare il rapporto tra le differenza delle posizioni e il tempo da impiegare:
v = (s(t) – s0) / t