Il moto curvilineo è la forma di movimento più diffusa in natura, dal movimento planetario a scala macroscopica fino alla dispersione di particelle a livello microscopico. La sua caratteristica fondamentale risiede nel fatto che la traiettoria del punto materiale non sia più una linea retta. Dal punto di vista cinematico, la proprietà centrale del moto curvilineo è la direzione della velocità:instantaneitàetangenzialitàche la direzione istantanea della velocità di un punto materiale in un certo istante (o in un certo punto) si trova sempre lungo la tangente alla traiettoria in quel punto.
Criteri fisici fondamentali
- Definizione della tangentePartendo dal concetto matematico di limite, quando il punto B sulla corda AB si avvicina indefinitamente al punto A, la posizione limite della corda diventa la tangente nel punto A.
- Natura accelerataLa velocità è un vettore (ha sia modulo che direzione). Anche se il modulo rimane costante, ogni cambiamento di direzione nel tempo implica una variazione del vettore velocità, quindiil moto curvilineo è necessariamente acceleratoe pertanto deve esistere un'accelerazione.
- Manifestazione dell'inertialitàOsservazioni sperimentali (ad esempio, scintille prodotte da una ruota abrasiva) dimostrano che, nell'istante in cui un corpo si libera dalla restrizione curvilinea, si muove lungo la direzione tangente a quel punto.
Intuizione fisica e verifica sperimentale
Osserva l'esperimento dimostrativo 5.1-1: quando la pallina abbandona l'uscita dell'arco circolare nel punto A, la traccia rettilinea lasciata sul foglio bianco coincide perfettamente con la tangente all'uscita dell'arco. Questo non solo conferma la direzione della velocità, ma rivela anche l'essenza dinamica del cambiamento dello stato di moto causato dalla forza.