I moti relativi descrivono come il moto di un oggetto sia sempre relativo a un sistema di riferimento specifico. Questo significa che non esiste un moto assoluto, ma solo un moto che può essere descritto rispetto a un osservatore particolare.
- Principi Fondamentali dei Moti Relativi
1. Sistemi di Riferimento:
- Un sistema di riferimento inerziale è un sistema in cui un oggetto non soggetto a forze esterne è fermo o si muove con velocità costante (legge di inerzia di Newton).
- Un sistema di riferimento non inerziale è un sistema che è accelerato rispetto a un sistema inerziale.
2. Trasformazioni di Galileo:
Le trasformazioni di Galileo descrivono come le coordinate di tempo e spazio cambiano tra due sistemi di riferimento inerziali. Per un oggetto in moto con velocità v rispetto a un altro sistema di riferimento:
dove x,y,z sono le coordinate spaziali e t è il tempo nel primo sistema di riferimento, mentre x',y',z' e t' sono le coordinate nel secondo sistema di riferimento.
3. Velocità Relative:
Se un corpo A si muove con velocità vA;1 rispetto a un sistema di riferimento 1 e il sistema di riferimento stesso si muove rispetto ad un altro sistema di riferimento 2 con velocità v1;2 allora la velocità del corpo A rispetto al sistema di riferimento 2 è dato dalla seguente equazione:
4. Relatività Galileiana:
La legge di inerzia e le altre leggi di Newton sono valide in tutti i sistemi di riferimento inerziali. Le leggi della fisica sono le stesse in qualsiasi sistema di riferimento inerziale.
- Sistema inerziale
In un sistema inerziale, la somma di tutte le forze sull'asse X e Y è 0, questo perché in un sistema inerziale il corpo non ha accelerazione.
- Equazione del moto in un sistema di riferimento non inerziale:
In un sistema non inerziale, la somma di tutte le forze che agiscono sul corpo è semplicemente il secondo principio della dinamica
Esempi di Moti Relativi
- Automobili:
Due auto viaggianti a velocità costante l'una rispetto all'altra possono essere considerate in sistemi di riferimento inerziali relativi.
- Sistema Solare:
Il moto dei pianeti viene spesso descritto rispetto al Sole, un sistema di riferimento inerziale approssimato. Tuttavia, il Sole stesso si muove rispetto al centro della Via Lattea.