Posizione (fisica)

Questo articolo spiega quale posizione è in fisica. Quindi imparerai il significato della posizione in fisica, come viene calcolata e la relazione tra posizione e altri concetti fisici.

Cos’è la posizione in fisica?

In fisica, la posizione di un corpo o di una particella è dove si trova in un dato momento. Cioè, in fisica, la posizione di un corpo viene utilizzata per localizzare un corpo in un sistema di coordinate.

Inoltre, in fisica, la posizione viene utilizzata per descrivere il movimento di un corpo. Rappresentando la posizione di un corpo con un sistema di coordinate, la sua posizione è definita da numeri e quindi è possibile definire il cambiamento di posizione del corpo.

Quindi, in fisica, la posizione di un corpo è rappresentata da un vettore chiamato vettore posizione. Nella prossima sezione vedremo in cosa consiste il vettore posizione.

Vettore di posizione

Il vettore posizione , o semplicemente vettore posizione , è un vettore che descrive la posizione di un punto in un sistema di riferimento, ovvero il vettore posizione viene utilizzato per indicare la posizione di un punto in un sistema di coordinate.

Matematicamente il vettore posizione di un punto è definito come il vettore che va dall’origine delle coordinate a quel punto. Pertanto, il vettore posizione di un punto viene calcolato sottraendo le coordinate di quel punto meno le coordinate dell’origine. La formula per il vettore posizione è quindi la seguente:

Oro

è il punto in cui viene calcolato il vettore posizione e

è l’origine delle coordinate del sistema di riferimento.

Le coordinate del vettore posizione di un punto sono espresse dai versori

,

E

Ad esempio, se le coordinate cartesiane di un punto sono (3,4,5), il vettore posizione di questo punto è r=3i+4j+5k.

Come puoi vedere nell’esempio precedente, la direzione del vettore posizione è la linea che collega l’origine del sistema di riferimento al punto in questione e, invece, la direzione del vettore posizione va dall’origine al punto in questione. punto di studio.

La grandezza del vettore posizione di un punto è la distanza tra il punto e l’origine delle coordinate. Pertanto, la norma del vettore posizione è uguale alla radice quadrata della somma dei quadrati delle sue coordinate.

Si noti che il vettore posizione avrà solo due coordinate (x,y) se lavoriamo nel piano. Se invece lavoriamo nello spazio, il vettore posizione avrà tre coordinate (x,y,z).

posizione e spostamento

In questa sezione vedremo cos’è lo spostamento in fisica e come si relaziona alla posizione di un corpo.

In fisica, lo spostamento si riferisce al cambiamento di posizione di un corpo o di un oggetto. In altre parole, lo spostamento di un corpo si calcola sottraendo la sua posizione finale meno la sua posizione iniziale. La formula per calcolare lo spostamento è quindi la seguente:

Oro:

• 

  è l’offset del vettore posizione.

• 

  è il vettore posizione della posizione finale.

• 

  è il vettore posizione della posizione iniziale.

Posizione e distanza

In fisica la distanza tra due punti è la norma del vettore che collega i punti. Pertanto, la distanza tra due punti può essere determinata calcolando il modulo del vettore spostamento tra i punti, poiché il vettore spostamento è il vettore che unisce due posizioni diverse.

è il vettore spostamento tra il punto A e il punto B.

sono le coordinate X, Y e Z del punto A.

sono le coordinate X, Y e Z del punto B.

Tuttavia, la nozione di distanza tra due punti e la nozione di distanza percorsa devono essere differenziate, poiché si tratta di distanze diverse.

La distanza percorsa si riferisce alla lunghezza percorsa da un corpo per andare da un punto ad un altro, cioè la distanza percorsa è l’intero percorso percorso dal corpo.

Pertanto, la differenza tra la distanza percorsa e la distanza tra due punti è che la distanza percorsa è la lunghezza dell’intero percorso percorso, mentre la distanza tra due punti è la distanza tra la posizione finale e la posizione iniziale, che equivale a il modulo di spostamento.

Posizione e velocità

Infine vedremo qual è la relazione tra la posizione di un corpo e la sua velocità, poiché la velocità di un corpo può essere calcolata dalla sua equazione di posizione.

Come abbiamo visto sopra, il vettore posizione è un vettore che ci indica le coordinate di un corpo in un momento specifico.

L’equazione della posizione istantanea di un corpo in funzione del tempo è una formula che permette di determinare la posizione di un corpo in ogni istante:

Pertanto, l’equazione per la velocità istantanea di un corpo è uguale alla derivata temporale dell’equazione per la posizione istantanea:

 *** QuickLaTeX cannot compile formula:
\begin{aligned}\vv{v}(t)&=\cfrac{d\vv{r}(t)}{dt}\\[2ex]\vv{v}(t)&=\ cfrac{dx (t)}{dt}\vv{i}+\cfrac{dy(t)}{dt}\vv{j}+\cfrac{dz(t)}{dt}\vv{k}\ end{aligned }

*** Error message:
Package amsmath Error: \begin{aligned} allowed only in math mode.
leading text: \begin{aligned}\vv
Missing $ inserted.
leading text: \begin{aligned}\vv
Undefined control sequence \vv.
leading text: \begin{aligned}\vv
Please use \mathaccent for accents in math mode.
leading text: ...\vv{j}+\cfrac{dz(t)}{dt}\vv{k}\ end{aligned
Missing $ inserted.
leading text: \end{document}
Missing } inserted.
leading text: \end{document}
Missing } inserted.
leading text: \end{document}
Missing \cr inserted.
leading text: \end{document}
Missing { inserted.
leading text: \end{document}
Missing $ inserted.
leading text: \end{document}
\begin{aligned} on input line 8 ended by \end{document}.
leading text: \end{document}
You can't use `\end' in internal vertical mode.

Pertanto, per calcolare la velocità istantanea di un corpo in un determinato istante, dobbiamo prima ricavare l’equazione della sua posizione e poi sostituire nell’espressione risultante il valore dell’istante di tempo.