Moti relativi
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In questa pagina troverete una raccolta di esercizi svolti sui moti relativi in fisica, dove potrete approfondire i principali concetti legati al moto di un corpo rispetto a diversi sistemi di riferimento, il principio di relatività galileiana e la composizione delle velocità. Il moto relativo è definito come il movimento di un corpo osservato da un sistema di riferimento che, a sua volta, può essere in moto rispetto a un altro sistema. Comprendere il moto relativo è fondamentale per analizzare situazioni in cui più osservatori descrivono lo stesso fenomeno in modi diversi a causa del loro stato di moto.
Gli esercizi proposti coprono argomenti essenziali come la composizione delle velocità in sistemi in moto rettilineo uniforme, il principio di relatività galileiana, i moti su piattaforme mobili e le applicazioni in contesti reali come treni, navi e nastri trasportatori. Inoltre, esploreremo come il punto di vista dell’osservatore influenzi le misurazioni di velocità e traiettoria, concetti fondamentali per una comprensione approfondita della cinematica classica.
Questa raccolta è pensata per studenti di scuole superiori e appassionati di scienze fisiche che desiderano approfondire le proprie conoscenze e migliorare le proprie capacità di problem-solving. Speriamo che vi sia utile nel vostro percorso di studio e vi fornisca una solida base per affrontare con sicurezza le sfide poste dalla termodinamica. Buono studio!
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Esercizi svolti sui moti relativi
Sulla velocità rispetto ad un treno in movimento
Un passeggero cammina nei vagoni verso la coda del treno, spostandosi di 
nel sistema di riferimento del treno. Il treno invece viaggia ad una velocità di 
rispetto al terreno.
- Determina il vettore velocità del passeggero rispetto al terreno.
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Su un oggetto in movimento dentro un ascensore
Un ascensore sale con velocità costante 
. Al suo interno, un libro scivola dalle mani di una studentessa e cade sul pavimento dell’ascensore dopo 
.
- Calcola lo spazio percorso dal libro nel sistema di riferimento dell’ascensore
- Calcola lo spazio percorso dal libro nel sistema di riferimento di un osservatore fermo rispetto all’ascensore
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Sul lancio di un oggetto in aria mentre si è in movimento
Un ragazzo, mentre cammina con velocità costante pari a 
, lancia verticalmente in aria una moneta, con velocità iniziale 
, per poi riafferrarla mentre cade.
- Calcola quanto tempo trascorre tra il lancio e la presa
- Calcola quanto spazio percorre orizzontalmente il ragazzo prima di riafferrarla, visto da un osservatore esterno fermo.
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Sul calcolo della velocità nel moto relativo
In aeroporto, osservi seduto le persone che camminano sui marciapiedi mobili. Questi tapis roulant scorrono ad una velocità di 
. Una signora cammina su di questi ad una velocità di 
nel suo sistema di riferimento.
- A che velocità la vedi muoversi, nel tuo sistema di riferimento?
- Calcola quanto spazio percorre nei due differenti sistemi di riferimento in
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Sulla velocità rispetto al sistema di riferimento in moto ed a riposo
Un kayak attraversa un fiume largo 
, che scorre verso sud con una velocità di 
. Visto dalla riva, il kayak arriva sull’altra sponda dopo aver compiuto uno spostamento di 
verso sud, in un tempo pari a 
.
- Calcola il modulo del vettore velocità del kayak rispetto alla riva.
- Calcola il modulo del vettore velocità del kayak rispetto all’acqua del fiume.
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Su una carrucola in moto
Considera la carrucola priva di massa ed ideale in figura, vincolata a ruotare attorno al suo centro 
, a cui sono attaccate due masse 
ed 
. La carrucola si muove verso l’alto con accelerazione costante 
. Assumendo il sistema di riferimento mostrato in figura
- Calcola l’accelerazione
ed 
nel sistema di riferimento solidale con la terra
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Su un nuotatore in balìa della corrente
Un nuotatore in mare aperto percorre in favore di corrente un tratto rettilineo pari a 
in un tempo 
. Decide poi di tornare indietro e percorrere lo stesso tratto 
controcorrente, impiegando 
. Se la velocità 
della corrente e la velocità 
del nuotatore rispetto alla corrente sono costanti:
- Calcola e
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Su due macchine in moto relativo
Un pedone fermo sul marciapiede osserva due macchine in movimento. La macchina 
si muove nella direzione indicata in figura con velocità 
mentre la macchina 
si muove con velocità 
- Calcola la velocità della macchina rispetto alla macchina
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Sulla velocità relativa
Due sciatori si trovano sopra due seggiovie poste ai fianchi di una montagna inclinati di un angolo 
, come mostrato in figura. Un osservatore fermo a terra vede salire i due sciatori alla stessa velocità 
. Se lo sciatore vede muoversi lo sciatore a 
- Calcola l’angolo di inclinazione
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