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Punto materiale

Che cosa si intende per punto materiale?

La meccanica è quella branca della fisica che si occupa di studiare il modo dei corpi.

In particolare la cinematica è la parte della meccanica che studia le caratteristiche del moto dei corpi, attraversi leggi ed equazioni che ne regolano il movimento.

Poichè la maggior parte dei corpi in movimento è esteso, lo studio del moto ne risulterebbe davvero complicato.

Ecco perchè in fisica si fa l'approssimazione di punto materiale, cioè si condensa l'intero moto del corpo esteso a quello di un punto, privo di dimensioni, che riassume però il comportamento in moto del corpo esteso.

Questa approssimazione è sempre corretta quando le dimensioni del corpo in oggetto sono trascurabili rispetto allo spazio entro il quale può muoversi.

Punto materiale: esempi

Un esempio di punto materiale è il moto di un satellite intorno alla Terra: le dimensioni di un satellite rispetto ad un'orbita intorno alla Terra sono trascurabili.

Ma anche il moto di un'automobile lungo un'autostrada o la caduta di una palla da una certa altezza sono moti approssimabili attraverso la semplificazione del punto materiale.

Legge oraria e punto materiale

E' possibile determinare in ogni istante la posizione di un punto materiale in movimento attraverso la legge oraria che è un'equazione che esprime lo spazio in funzione del tempo e pertanto restituisce per ogni istante di tempo la posizione del corpo nell'ambiente in cui si muove.

Tale spazio deve essere necessariamente riferito ad un sistema di riferimento, ovvero un riferimento oggettivo ed adeguato, che sia in grado di rappresentare gli spostamento del corpo.

Il sistema di riferimento più semplice è una retta orientata, il cui verso mostra da che lato lo spazio cresce.

retta orientata e punto materiale

Nell'esempio sopra riportato, una volta scelta un'adeguata unità di misura u, si nota come lo spazio cresca verso destra mentre l'origine è fissata in corrispondenza del punto 0.

Molto spesso si usano come sistemi di riferimento una coppia di assi ortogonali, detti assi cartesiani, se il moto della particella avviene ad esempio su due dimensioni:

due assi ortogonali

o tridimensionale a seconda dei casi:

tre assi ortogonali

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