Il concetto di spostamento può essere difficile da capire per molti studenti quando lo incontrano per la prima volta in un corso di fisica. In fisica, lo spostamento è diverso dal concetto di distanza, con cui la maggior parte degli studenti ha precedenti esperienze. Lo spostamento è una quantità vettoriale, quindi ha sia grandezza che direzione. È definita come la distanza vettoriale (o in linea retta) tra una posizione iniziale e finale. Lo spostamento risultante dipende quindi solo dalla conoscenza di queste due posizioni.
TL; DR (troppo lungo; non ho letto)
Per trovare lo spostamento risultante in un problema di fisica, applica la formula di Pitagora all'equazione della distanza e usa la trigonometria per trovare la direzione del movimento.
Determina due punti
Determinare la posizione di due punti in un dato sistema di coordinate. Ad esempio, supponiamo che un oggetto si muova in un sistema di coordinate cartesiane e che le posizioni iniziale e finale dell'oggetto siano date dalle coordinate (2,5) e (7,20).
Imposta l'equazione di Pitagora
Usa il teorema di Pitagora per impostare il problema di trovare la distanza tra i due punti. Scrivi il teorema di Pitagora come
c^2=(x_2-x_1)^2+(y_2-y_1)^2
dove c è la distanza per la quale stai risolvendo e x2-X1 e si2-y1 sono le differenze delle coordinate x, y tra i due punti, rispettivamente. In questo esempio, calcoli il valore di x sottraendo 2 da 7, che dà 5; per y, sottrai il 5 nel primo punto dal 20 nel secondo punto, che dà 15.
Risolvi per distanza
Sostituisci i numeri nell'equazione pitagorica e risolvi. Nell'esempio sopra, sostituendo i numeri nell'equazione dà
c=quadrato{5^2+15^2}
Risolvendo il problema precedente si ottiene c = 15.8. Questa è la distanza tra i due oggetti.
Calcola la direzione
Per trovare la direzione del vettore spostamento, calcolare la tangente inversa del rapporto delle componenti dello spostamento nelle direzioni y e x. In questo esempio il rapporto delle componenti dello spostamento è 15÷5 e calcolando la tangente inversa di questo numero si ottiene 71,6 gradi. Pertanto, lo spostamento risultante è di 15,8 unità, con una direzione di 71,6 gradi dalla posizione originale.