Interpretazione grafica

La rappresentazione grafica dell’accelerazione nel tempo può essere derivata attraverso il grafico della posizione di un oggetto nel tempo.

In fisica, l’accelerazione è la velocità con cui la velocità di un corpo cambia con il tempo. È una quantità vettoriale con magnitudine e direzione. L’accelerazione è accompagnata da una forza, come descritto dalla Seconda Legge di Newton; la forza, come vettore, è il prodotto della massa dell’oggetto che viene accelerato e l’accelerazione (vettore), o \text{F}=\text{ma}. L’unità di accelerazione SI è il metro al secondo quadrato: \ displaystyle \ frac {\text {m}} {\text{s}^2}

L’accelerazione è un vettore che punta nella stessa direzione del cambiamento di velocità, anche se potrebbe non essere sempre nella direzione del movimento. Ad esempio, quando un oggetto rallenta o decelera, la sua accelerazione è nella direzione opposta al suo movimento.

Il movimento di un oggetto può essere rappresentato graficamente tracciando la posizione di un oggetto nel tempo. Questo grafico distanza-tempo può essere utilizzato per creare un altro grafico che mostra le variazioni di velocità nel tempo. Poiché l’accelerazione è velocità in \displaystyle\frac {\text{m}} {\text{s}} diviso per il tempo in s, possiamo derivare ulteriormente un grafico di accelerazione da un grafico della velocità o della posizione di un oggetto.

è un grafico della posizione di un oggetto nel tempo. Questo grafico è simile al movimento di un’auto. All’inizio, la posizione dell’oggetto cambia lentamente man mano che guadagna velocità. Nel mezzo, la velocità è costante e la posizione cambia a una velocità costante. Mentre rallenta verso la fine, la posizione cambia più lentamente. Da questo grafico, possiamo derivare un grafico velocità vs tempo.

Grafico posizione vs tempo: si noti che la posizione dell’oggetto cambia lentamente all’inizio del viaggio, quindi sempre più rapidamente man mano che prende velocità. La sua posizione cambia poi più lentamente mentre rallenta alla fine del viaggio. Nel mezzo del viaggio, mentre la velocità rimane costante, la posizione cambia a una velocità costante.

Questo mostra la velocità dell’oggetto nel tempo. La velocità dell’oggetto aumenta all’inizio mentre accelera all’inizio, quindi rimane costante nel mezzo prima che rallenti verso la fine. Si noti che questo grafico è una rappresentazione della pendenza della posizione precedente rispetto al grafico temporale. Da questo grafico, possiamo derivare ulteriormente un grafico di accelerazione vs tempo.

Velocità vs tempo: la velocità dell’oggetto aumenta man mano che accelera all’inizio del viaggio. Rimane lo stesso nel mezzo del viaggio (dove non c’è accelerazione). Diminuisce quando l’oggetto decelera alla fine del viaggio.

Per fare questo, vorremmo anche tracciare la pendenza del grafico velocità vs tempo. In questo grafico, l’accelerazione è costante nelle tre diverse fasi del movimento. Come abbiamo notato in precedenza, l’oggetto sta aumentando la velocità e cambiando le posizioni lentamente all’inizio. Il grafico di accelerazione mostra che l’oggetto stava aumentando con un’accelerazione costante positiva durante questo periodo. Nel mezzo, quando l’oggetto stava cambiando posizione a una velocità costante, l’accelerazione era 0. Questo perché l’oggetto non sta più cambiando la sua velocità e si muove a una velocità costante. Verso la fine del movimento, l’oggetto rallenta. Questo è raffigurato come un valore negativo sul grafico di accelerazione. Si noti che in questo esempio, il movimento dell’oggetto è ancora in avanti (positivo), ma poiché sta decelerando, l’accelerazione è negativa.

Accelerazione vs Grafico temporale: L’oggetto ha un’accelerazione positiva mentre accelera all’inizio del viaggio. Non ha accelerazione mentre viaggia a velocità costante nel mezzo del viaggio. La sua accelerazione è negativa in quanto rallenta alla fine del viaggio.