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La Cinematica La fisica classica è un "contenitore" molto grande che racchiude in se lo studio completo dei fenomeni che si osservano (anche se a volte non si vedono) in natura. Risulta pressoché impossibile compendiare tali studi in un'unica trattazione, così che ci conviene dividere tali trattazioni in tre macroaree, ognuna delle quali si occupa di alcuni particolare aspetti, tralasciandone altri. Chiamiamo queste col nome di cinematica, dinamica e statica. La cinematica è quella parte della fisica che studia il puro moto dei corpi senza indagare sulle cause generatrici; La dinamica è quella parte della fisica che studia le cause che hanno come effetto il moto. Tali cause sono dette forze. La statica, in fine, è quella parte della fisica che studia l'equilibrio dei corpi. In questo breve capitolo ci occuperemo esclusivamente della cinematica, rimandando ad altri capitoli lo studio delle altre due aree della fisica. Per studiare al meglio il moto di un corpo è necessario definire alcuni enti primitivi coi quali riusciamo a costruire un discorso sensato e grazie ai quali sarà possibile definire nuove grandezze. Durante lo studio del moto di un oggetto, spesso compaiono degli aspetti "non rilevanti" e che quindi possono essere trascurati senza cadere nella banalità. Per esempio, se voglio studiare a grandi linee la velocità di un'automobile che corre su un rettilineo, non vado a considerare con tanta importanza la struttura dell'auto e come è fatta la strada, mi basta identificare l'auto ad un punto e il rettilineo ad una retta. La situazione così idealizzata diventa il moto di un punto che si muove su una retta. Detto tale punto punto materiale, esso identifica il corpo che si muove in una situazione macroscopica ideale ed è comprensivo di massa. Altro concetto fondamentale è quello di traiettoria, la quale rappresenta la linea immaginaria formata da tutti i punti che il corpo occupa, durante il suo moto, istante per istante. Un moto non può essere descritto se non lo si riferisce ad un sistema di riferimento. Nel monodimensionale esso è formato da un singolo asse cartesiano orientato; nel bidimensionale da un piano cartesiano e nel tridimensionale da un sistema di tre assi cartesiani ortogonali coordinati. Ma non basta il solo riferimento spaziale, abbiamo bisogno anche di un riferimento temporale, quindi di un cronometro che ci segni il variare del tempo. Non può infatti esistere moto se nel nostro sistema di riferimento non c'è un tempo che scorre. Durante un qualsiasi moto, lo spazio percorso dipende sempre dal tempo che passa. Per convincerci di ciò basta pensare ad un video in cui viene ripreso un corridore che percorre una certa distanza. Se tale video viene riprodotto a velocità "normale" il tutto ci appare come lo abbiamo vissuto nella realtà. Se invece riproduciamo il video col tempo rallentato, si nota chiaramente come lo spazio percorso continua a dipendere da questo nuovo tempo; infatti, lo spazio percorso in un certo tempo (rallentato) resta identico a quello percorso nello stesso tempo a riproduzione normale. Ma ancora più interessante risulta l'esempio del fermoimmagine. In questo caso lo spazio si annulla in quanto il tempo si ferma.
Valerio Curcio 29/10/2007
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