Distanza e spostamento sono due termini cruciali della Meccanica che possono sembrare uguali ma hanno significati e definizioni diverse. La distanza è una misura di quanto percorso copre un oggetto in movimento? Mentre lo spostamento è la misura di quanto percorso viene percorso dall'oggetto in una direzione particolare? Quindi, la principale differenza tra distanza e spostamento è che la distanza è una quantità scalare e lo spostamento è una quantità vettoriale. Nonostante questa differenza, entrambe le quantità presentano alcune somiglianze. L'unità di distanza e spostamento è il metro (m).
In questo articolo impareremo la definizione di distanza in fisica, la definizione di spostamento in fisica, la formula di distanza, la formula di spostamento, gli esempi di distanza e spostamento e altri in dettaglio.
Tabella dei contenuti
- Cos'è la distanza?
- Formula della distanza
- Cos'è lo spostamento?
- Formula di spostamento
- Distanza vs spostamento
Cos'è la distanza?
La distanza è il percorso totale percorso dall'oggetto in movimento, indipendentemente dalla direzione del percorso. La distanza è nota come grandezza scalare poiché viene misurata solo la lunghezza del percorso percorso e non viene considerata la direzione del movimento. La distanza non può mai essere zero o negativa, può essere solo positiva.
La distanza fornisce informazioni dettagliate sull'intero percorso percorso durante il movimento. La distanza è rappresentata come 'd' e non è rappresentata con una freccia poiché la direzione non è coinvolta. La distanza tra i punti A e B è mostrata nell'immagine aggiunta di seguito.
Formula della distanza
Matematicamente, la distanza può essere definita come la distanza totale del percorso percorso da un punto a un altro da un oggetto.
Lo sappiamo,
Velocità = Distanza/Tempo
Pertanto utilizzando la formula sopra otteniamo la formula per la distanza quando sono dati la velocità e il tempo di qualsiasi movimento,
Distanza = Velocità × Tempo
d = s × t
Java che ordina un arraylist
Dove,
- d è la distanza percorsa dell'oggetto
- s è la velocità
- t è il tempo impiegato
Cos'è lo spostamento?
Lo spostamento è definito come il cambiamento totale nella posizione dell’oggetto insieme alla direzione del movimento. È noto che lo spostamento è una quantità vettoriale poiché, insieme all'entità della modifica della posizione, viene presa in considerazione anche la direzione del movimento. Lo spostamento può essere positivo, negativo o zero.
Lo spostamento non fornisce informazioni dettagliate sull'intera lunghezza del percorso, per il calcolo dello spostamento sono necessarie la posizione iniziale e quella finale. Lo spostamento è rappresentato come 'S' e viene utilizzata una freccia per indicare che lo spostamento è una quantità vettoriale. Lo spostamento ha sempre un percorso rettilineo poiché i punti iniziale e finale sono direttamente collegati per trovare lo spostamento nell'immagine aggiunto sotto la distanza e lo spostamento tra i punti A e B.
Formula di spostamento
Matematicamente, lo spostamento è definito come la distanza minima tra due punti. La formula utilizzata per trovare lo spostamento è:
∆x = x F - X 0
Dove,
- XFè la posizione finale dell'oggetto
- X0è la posizione iniziale dell'oggetto
- ∆x è lo spostamento dell'oggetto
Distanza vs spostamento
La distanza è la lunghezza del percorso intrapreso da un oggetto mentre lo spostamento è semplicemente la distanza tra il punto iniziale e il punto finale dell'oggetto. Le differenze tra Distanza e Spostamento sono mostrate nella tabella aggiunta di seguito,
| Distanza | Dislocamento |
|---|---|
| La distanza è il percorso totale percorso dall'oggetto in movimento, indipendentemente dalla direzione del percorso. | Lo spostamento è definito come il cambiamento totale nella posizione dell’oggetto insieme alla direzione del movimento. |
| La distanza è rappresentata dalla lettera d. | Lo spostamento è rappresentato dalla lettera S . |
| La distanza è a Scalare Quantità. | Lo spostamento è a Vettore Quantità. |
| Quando viene calcolata la Distanza, viene considerata solo la lunghezza del percorso, ignorandone la direzione. | Quando viene calcolato lo spostamento, vengono prese in considerazione sia la lunghezza del percorso che la direzione dell'oggetto. |
| La formula per calcolare la distanza (d) è: Velocità × Tempo | La formula per calcolare lo spostamento (s) è, Velocità × Tempo |
| La distanza può avere solo valori positivi. | Tuttavia, lo spostamento può essere positivo, negativo o zero. |
Somiglianze tra distanza e spostamento
Nonostante una serie di differenze tra loro, sia la distanza che lo spostamento presentano anche alcune somiglianze, alcune delle quali sono elencate di seguito:
- L'unità SI sia della Distanza che dello Spostamento è il metro (m).
- Sia la distanza che lo spostamento dipendono dai punti iniziale e finale per la misurazione.
- Quando la direzione non viene considerata, nella maggior parte dei casi entrambe hanno la stessa grandezza.
- La formula dimensionale per Distanza e Spostamento è la stessa.
Per saperne di più,
- Velocità e velocità
- Accelerazione
- Come trovare lo spostamento verticale nel movimento del proiettile?
Esempi sulla formula della distanza e dello spostamento
Esempio 1: Una particella ha percorso una distanza di 1000 metri e uno spostamento di 200 metri in 1 minuto e 40 secondi. Trova la velocità e la velocità della particella durante il movimento.
Soluzione:
Tempo impiegato = 1 minuto e 40 secondi = 100 secondi
Velocità = Distanza/Tempo
Velocità = 1000/ 100 = 10 m/sec
Velocità = spostamento/tempo
Velocità = 200/100 = 2 m/sec
Esempio 2: La velocità di un'auto è pari a 5 m/sec e il tempo impiegato nell'intero viaggio è di 5 minuti, quali sono le osservazioni tratte da queste informazioni?
Soluzione:
Tempo impiegato nell'intero viaggio = 5 minuti = 5 × 60 = 300 sec
Velocità = 5 m/sec
Distanza = 5 × 300 = 1500 m = 1,5 km
Velocità = 5 m/sec
Dislocamento = 5× 300= 1500 m = 1,5 km
Osservazione: La distanza e lo spostamento sono entrambi uguali poiché la velocità e la velocità dell'auto sono uguali. Si può quindi affermare che l'auto ha viaggiato solo in direzione rettilinea.
Esempio 3: Un ragazzo ha deciso di fare una passeggiata per la sua città in sera, partì da casa sua e percorse circa 1500 metri in 30 minuti. Finalmente è tornato a casa sua. Trova i valori delle seguenti quantità,
- Velocità
- Dislocamento
- Velocità
Soluzione:
Dato
- Distanza= 1500 mt
- Tempo= 30 minuti= 30× 60 secondi= 1800 s
Velocità = Distanza/Tempo
Velocità= 1500/1800 = 0,833 m/sec
Spostamento = 0 m (dato che il ragazzo finalmente è tornato a casa, quindi il punto iniziale e quello finale coincidevano).
Velocità = Spostamento/Tempo = 0/ 1800 = 0 m/sec
Domande frequenti su distanza e spostamento
1. Qual è la definizione di distanza?
La lunghezza totale percorsa dall'oggetto da un punto all'altro è la distanza percorsa.
2. Qual è la definizione di spostamento?
Lo spostamento è definito come la differenza netta tra la lunghezza nella posizione iniziale e la posizione finale dell'oggetto.
3. Qual è la differenza tra distanza e spostamento?
Differenza tra distanza e spostamento,
Distanza
Dislocamento
La distanza è la lunghezza totale del percorso È la lunghezza tra il punto iniziale e quello finale. La distanza non ha direzione Lo spostamento ha una direzione La distanza fornisce informazioni dettagliate sulla lunghezza del percorso Lo spostamento non fornisce informazioni dettagliate sulla lunghezza del percorso.
4. È possibile avere una distanza negativa?
No, la distanza non può mai essere negativa. La distanza è sempre positiva. Tuttavia, lo spostamento può essere negativo.
5. Lo spostamento può essere pari a zero?
Sì, lo spostamento può essere zero quando la posizione iniziale e la posizione finale dell'oggetto sono uguali.
6. Quando sono uguali la distanza e l'entità dello spostamento?
La distanza e l'entità dello spostamento diventano uguali quando il movimento avviene in una direzione fissa o il movimento è unidirezionale.
7. Qual è un esempio di distanza e spostamento?
- Un esempio di distanza è: supponiamo che un ragazzo si sposti da casa alla sua scuola, che si trova a una distanza di 5 km.
- Un esempio di spostamento è: supponiamo che il ragazzo ritorni da scuola a casa seguendo lo stesso percorso, quindi lo spostamento del ragazzo è zero.