▷Celerità

Questo articolo spiega cos’è la velocità in fisica. Scoprirai anche come calcolare la fretta e un esempio concreto di calcolo della fretta.

Cos’è la velocità?

In fisica la velocità è una grandezza scalare definita come il quoziente tra la distanza percorsa e il tempo trascorso.

Pertanto, la velocità di un corpo indica la sua velocità. Più un corpo è veloce, maggiore è la distanza che percorre in un intervallo di tempo.

La velocità è espressa in unità di lunghezza divise per unità di tempo. Pertanto, l’unità di velocità nel Sistema Internazionale di Unità (SI) è il metro diviso al secondo (m/s).

In fisica, il simbolo della velocità è la lettera c. Sebbene sia rappresentato anche dalla lettera v (velocità), è meglio usare la lettera c per evitare confusione. Di seguito vedremo come la velocità differisce dalla velocità.

Formula di velocità

La velocità è uguale alla distanza percorsa (Δs) divisa per la variazione del tempo (Δt). Pertanto, per calcolare la velocità di un corpo in movimento, lo spazio percorso deve essere diviso per la differenza tra l’istante finale e l’istante iniziale (c=Δs/Δt).

Quindi la formula per calcolare la velocità è:

$c=\cfrac{\Delta s}{\Delta t}$

Oro:

$c$

è la velocità.
$\Delta s$

è la distanza percorsa.
$\Delta t$

è il tempo necessario per eseguire il movimento.

Si noti che per calcolare la velocità viene utilizzata la distanza percorsa e non lo spostamento. Pertanto al numeratore della formula non dovremmo mettere la differenza tra la posizione finale e quella iniziale, ma la distanza totale percorsa (anche se a volte i due valori coincidono).

➤ Vedi: Differenza tra distanza percorsa e spostamento

Esercizio sulla velocità risolto

Ora che conosciamo la definizione di velocità e qual è la sua formula, vedremo di seguito un esercizio risolto su come viene calcolata la velocità.

Un corpo si trova inizialmente nella posizione x ₁ = 2 m, dopo un po’ si trova nella posizione x ₂ = 9 m e, infine, finisce nella posizione x ₃ = 6 m. Se impiegasse 8 secondi per percorrere l’intero viaggio, qual è la velocità del corpo?

La posizione finale del corpo è dietro la sua posizione intermedia, tuttavia per determinare la velocità è necessario tenere conto della distanza percorsa durante l’intero tragitto. Quindi calcoleremo prima lo spazio coperto nella prima sezione e poi lo spazio coperto nella seconda sezione.

$\Delta s_{12}=9-2=7 \m$

$\Delta s_{23}=9-6=3 \ m$

La distanza totale percorsa è quindi la somma delle due distanze calcolate:

$\Delta s=\Delta s_{12}+\Delta s_{23}=7+3=10 \ m$

Infine, applichiamo la formula della velocità per trovare il suo valore:

$c=\cfrac{\Delta s}{\Delta t}=\cfrac{10}{8}=1.25 \ \cfrac{m}{s}$

Velocità media e velocità istantanea

In questa sezione vedremo la differenza tra velocità media e velocità istantanea, poiché si tratta di due tipi di velocità frequentemente utilizzati in fisica.

La velocità media è la velocità alla quale un corpo in movimento avrebbe percorso una distanza se si fosse mosso a velocità costante durante tutto il viaggio. Pertanto, la velocità media viene calcolata dividendo la distanza percorsa per l’intervallo di tempo trascorso.

$c_m=\cfrac{\Delta s}{\Delta t}$

In generale, se non è specificato di che tipo di velocità si tratta, si fa riferimento alla velocità media.

D’altra parte, la celerità istantanea è la velocità che ha un corpo in movimento in un dato momento. Pertanto un corpo in movimento può avere una celerità istantanea diversa in ogni istante. Matematicamente, la velocità istantanea è definita come il limite della velocità media quando l’intervallo di tempo si avvicina allo zero.

$\displaystyle c_i=\lim_{\Delta t\to 0}c_m=\lim_{\Delta t\to 0}\frac{\Delta s}{\Delta t}=\frac{ds}{dt}$

Pertanto, la differenza tra velocità media e velocità istantanea è che la velocità media è il valore medio della velocità del corpo su un percorso, mentre la velocità istantanea è la velocità che ha un corpo in movimento in un dato momento. . .

Esempi di velocità

Di seguito troverai diversi esempi di valori di velocità giornalieri:

Velocità della luce nel vuoto: 299.792.458 m/s
Velocità del suono nell’aria: 343,2 m/s
Velocità di crociera di un aereo: 230 m/s
Velocità massima di una vettura di Formula 1: 105 m/s
Velocità dell’uomo più veloce: 10,4 m/s
Velocità massima della tartaruga: 0,3 m/s
Velocità di un elettrone: 0,001 m/s

Celerità e velocità

Infine vedremo la differenza tra velocità e velocità, poiché sono due nozioni cinematiche molto simili che dobbiamo saper distinguere.

La differenza tra fretta e velocità sta nella sua formula. La velocità viene calcolata dalla distanza percorsa dal cellulare, tuttavia la velocità viene calcolata dal movimento.

Pertanto, il numeratore della formula della velocità e della velocità potrebbe essere diverso. Più precisamente la velocità è maggiore o uguale alla velocità, poiché la distanza percorsa è maggiore o uguale allo spostamento.

Allo stesso modo, la fretta istantanea è il modulo della velocità istantanea. Pertanto, se si conosce la velocità istantanea di una particella, la sua velocità istantanea può essere determinata calcolandone la grandezza.

➤ Vedi: Velocità