Questo articolo spiega cos’è lo spostamento in fisica. Scoprirai così come calcolare lo spostamento, un esercizio di spostamento risolto e, infine, la relazione tra lo spostamento e altri concetti cinematici.
Cos’è lo spostamento in fisica?
In fisica, lo spostamento è la variazione della posizione di un corpo. In altre parole, lo spostamento di un corpo si calcola sottraendo la sua posizione finale meno la sua posizione iniziale.
L’unità di spostamento nel Sistema Internazionale (SI) è il metro.
Il simbolo dello spostamento è Δx. Tuttavia in fisica lo spostamento è rappresentato anche dal simbolo Δr.
Tieni presente che in fisica esiste una piccola differenza tra il vettore spostamento e il concetto di spostamento. Il vettore spostamento è il vettore che va dalla posizione iniziale del corpo alla sua posizione finale. Quando invece diciamo semplicemente spostamento ci riferiamo al modulo del vettore spostamento, cioè alla distanza tra la posizione finale e la posizione iniziale.
formula di viaggio
Lo spostamento è pari alla differenza tra la posizione finale (x f ) e la posizione iniziale ( xi ). Pertanto, in fisica, per calcolare lo spostamento di un corpo in movimento, è necessario sottrarre la posizione finale del corpo dalla sua posizione iniziale (Δx=x f -x i ).
Quindi, la formula per calcolare lo spostamento in fisica è la seguente:
Oro:
-
è l’offset.
-
è la posizione finale.
-
è la posizione iniziale.
Ad esempio, se la posizione iniziale di un corpo è x i = 2 m e la sua posizione finale è x f = 7 m, il corpo si è spostato perché ha cambiato posizione e, più precisamente, lo spostamento del corpo è Δx = 7 – 2=5m.
Viaggio e distanza percorsa
In questa sezione viene mostrata la differenza tra spostamento e distanza percorsa da un corpo in movimento, perché sono due concetti fisici che spesso vengono confusi.
In fisica, la distanza percorsa si riferisce alla lunghezza percorsa da un corpo per andare da un punto a un altro, cioè la distanza percorsa è l’intero percorso percorso dal corpo.
Quindi, la differenza tra spostamento e distanza percorsa è che lo spostamento è la lunghezza tra la posizione iniziale e la posizione finale, d’altra parte, la distanza percorsa è la lunghezza totale percorsa per andare dalla posizione iniziale alla posizione finale.
Pertanto, la distanza percorsa sarà sempre uguale o maggiore allo spostamento, quindi lo spostamento non può essere maggiore della distanza percorsa.
Esempio concreto di viaggio
Una volta vista la definizione di spostamento e qual è la sua formula, vedremo un esempio concreto di come si calcola lo spostamento di un corpo.
- Un corpo in movimento si muove avanti e indietro in linea retta e passa attraverso le seguenti posizioni: x 1 =2 m, x 2 =3 m, x 3 =7 m, x 4 =5 m, x 5 = 8 m. Calcolare lo spostamento e la distanza percorsa dal corpo.
Lo spostamento del corpo è facile da trovare, basta sottrarre la posizione finale meno la posizione iniziale:
![\begin{aligned} \Delta x&=x_f-x_i\\[2ex]\Delta x&=8-2\\[2ex]\Delta x&=6 \ m\end{aligned}](https://physigeek.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-962de84832c44632ca8ab4e141a5197e_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
D’altra parte, per determinare la distanza totale percorsa, è necessario prima calcolare la distanza tra ciascuna delle posizioni intermedie e poi sommare tutte le distanze calcolate. Pertanto, calcoliamo la lunghezza tra ciascuna delle posizioni:
Lo spostamento Δx 34 è negativo perché quando il corpo si sposta dalla posizione x 3 alla posizione x 4 si muove all’indietro, quindi il segno negativo indica solo che il corpo si muove all’indietro. Tuttavia, per calcolare la distanza percorsa, dobbiamo impostare il valore su positivo perché si tratta di una distanza in più rispetto a quella percorsa dal corpo.
Pertanto, la distanza totale percorsa è equivalente alla somma di tutte le distanze tra le diverse posizioni:
![\begin{aligned} d&=\Delta x_{12}+\Delta x_{23}+\Delta x_{34}+\Delta x_{45}\\[2ex]d&=1+4+2+ 3\\[2ex]d&=10 \ m\end{aligné}](https://physigeek.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-75161b21d49529e22ce839d59912931e_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
Movimento e velocità
Infine vedremo qual è la differenza tra spostamento e velocità, poiché sono due concetti fisici diversi ma matematicamente collegati.
La velocità è una grandezza che indica il cambiamento di posizione di un corpo rispetto al tempo. In altre parole, la velocità è la variazione di spostamento per unità di tempo.
Pertanto, la differenza tra spostamento e velocità è che lo spostamento indica il cambiamento di posizione, mentre la velocità indica il cambiamento di posizione rispetto al tempo.
Inoltre spostamento e velocità sono matematicamente legati: la velocità infatti si calcola dallo spostamento del corpo. Puoi vedere come è fatto cliccando sul seguente link: