▷ Velocità tangenziale

Questo articolo spiega cos’è la velocità tangenziale in fisica. Scoprirai quindi come calcolare la velocità tangenziale, un esercizio risolto e qual è la differenza tra velocità tangenziale e velocità angolare.

Cos’è la velocità tangenziale?

La velocità tangenziale è la velocità tangente al percorso di un movimento circolare. In altre parole, la velocità tangenziale è la velocità lineare istantanea di un corpo in movimento circolare.

La velocità tangenziale è uguale alla velocità angolare moltiplicata per il raggio del movimento circolare.

In generale la velocità tangenziale è rappresentata dal simbolo v _t .

Come puoi vedere nell’immagine sopra, la velocità tangenziale è un vettore sempre tangente alla traiettoria del cellulare che esegue il movimento circolare. Pertanto la velocità tangenziale può essere costante (movimento circolare uniforme) o variabile (movimento circolare vario).

formula della velocità tangenziale

La velocità tangenziale è uguale alla velocità angolare moltiplicata per il raggio della traiettoria. Pertanto, per calcolare la velocità tangenziale, la velocità angolare del movimento circolare deve essere moltiplicata per il raggio del movimento circolare.

La formula per calcolare la velocità tangenziale è quindi la seguente:

Oro:

$v_t$

è la velocità tangenziale.
$\omega$

è la velocità angolare.
$r$

è il raggio del percorso del movimento rotatorio.

La velocità tangenziale ha le stesse unità di qualsiasi velocità, cioè unità di lunghezza divise per unità di tempo. Pertanto, l’unità di velocità tangenziale nel Système International (SI) è il metro diviso al secondo.

Dalla formula della velocità tangenziale segue che la velocità tangenziale di un corpo sarà maggiore all’aumentare della velocità angolare o del raggio della traiettoria. Quindi, se due corpi hanno la stessa velocità angolare, il corpo con il raggio maggiore sarà quello che si muove tangenzialmente più velocemente.

Esempio di calcolo della velocità tangenziale

Dopo aver visto la definizione di velocità tangenziale e la sua formula, questa sezione mostra un esempio concreto di come viene calcolata la velocità tangenziale.

Un mobile segue un percorso di moto circolare uniforme di raggio 7 m. Se la velocità angolare del corpo è 1,5 rad/s, qual è la sua velocità tangenziale?

Per trovare la velocità tangenziale del mobile che descrive un movimento circolare uniforme basta applicare la formula corrispondente:

$v_t=\omega\cdot r$

In questo caso, la formulazione del problema ci fornisce già tutti i dati di cui abbiamo bisogno, quindi sostituiamo i valori nell’equazione e calcoliamo la velocità tangenziale:

$v_t=1.5\cdot 7=10.5\ \cfrac{m}{s}$

velocità tangenziale e velocità angolare

In questa sezione vedremo quali sono le differenze tra velocità tangenziale e velocità angolare, poiché sono due concetti cinematici che devono essere chiari.

La differenza tra velocità tangenziale e velocità angolare è che la velocità tangenziale è tangente al percorso del movimento circolare, mentre la velocità angolare è la velocità di rotazione del movimento circolare.

Pertanto la velocità tangenziale è la velocità di avanzamento del corpo che segue un movimento circolare, mentre la velocità angolare è la velocità con cui detto corpo ruota.

Inoltre, il vettore che rappresenta la velocità tangenziale è tangente alla circonferenza del movimento circolare, tuttavia, il vettore della velocità angolare è perpendicolare al piano del movimento circolare perché è un vettore assiale.

➤ Vedi: Velocità angolare

Velocità tangenziale e accelerazione tangenziale

L’accelerazione tangenziale è l’accelerazione tangente alla traiettoria di un movimento circolare, cioè l’accelerazione tangenziale è l’accelerazione lineare del mobile che esegue un movimento circolare.

Pertanto, la differenza tra velocità tangenziale e accelerazione tangenziale è che la velocità tangenziale è la velocità tangente di un movimento circolare, mentre l’accelerazione tangenziale indica la variazione della velocità tangenziale per unità di tempo.

Se l’accelerazione tangenziale è nulla significa che il moto circolare è uniforme. Se però l’accelerazione tangenziale è costante e diversa da zero, ciò significa che il moto circolare varia uniformemente.

Pertanto, quando un corpo segue un moto circolare uniformemente vario, la velocità tangenziale e l’accelerazione tangenziale sono matematicamente legate dalla seguente espressione:

$v_t=v_{t_0}+a_t\cdot t$