Lo spostamento può essere negativo: 11 fatti (da leggere prima)

Discuteremo 11 fatti relativi al fatto che lo spostamento possa essere negativo o meno in questo articolo.

La risposta alla domanda può essere negativa o meno è sì. Chiariremo come spostamento è negativo. La distanza più breve tra la posizione iniziale e la posizione finale di un corpo può essere definita come il suo spostamento. Lo spostamento è sempre un percorso rettilineo. Poiché lo spostamento è una quantità vettoriale, ha una direzione definita.

Questo è il motivo per cui lo spostamento può essere negativo. Lo spostamento di qualsiasi corpo in movimento dipende sempre dalla posizione iniziale e finale di esso, non dal percorso che ha seguito. Con l'aiuto di un esempio mostreremo come lo spostamento diventa negativo. Una particella si sta muovendo lungo l'asse x negativo, supponiamo che si sia spostata fino a 50 m lungo l'asse x negativo. Il valore della distanza in questo caso è – 50 m. Ora sorge la domanda: come è stato possibile?

Inizialmente la particella era all'origine. Significa che x_i = 0 ma alla fine si è spostato fino a 50 m sull'asse x negativo. Significa che x_f = – 50 m cioè, x_f< 0. Quindi secondo la definizione spostamento = posizione finale(x_f) – posizione iniziale(x_i) =x_f - X_i = -50 – 0 = – 50 m. In alcuni casi lo spostamento può essere negativo: questa conclusione è stata tratta dall'esempio sopra indicato.

Perché lo spostamento è negativo?

Se un corpo ha scelto di muoversi nella direzione negativa, cioè si sta muovendo lungo l'asse x negativo, l'asse y negativo o l'asse z negativo in un piano tridimensionale, il suo spostamento può dirsi negativo. Allo stesso modo, se la posizione iniziale di un corpo è in una direzione molto più positiva rispetto alla posizione finale, allora possiamo anche dire che lo spostamento è negativo. Descriviamo ora questo spostamento negativo con un semplice esempio matematico.

Un bruco cammina su un muro verso il basso. Se inizialmente fosse a 57 cm e dopo aver percorso una distanza fino a 20 cm si fermasse allora quale sarebbe il valore dello spostamento di quel bruco?

Risposta :

xi = la posizione iniziale del bruco

xf = la posizione finale del bruco

Ora, inizialmente il bruco era di 57 cm. Significa che x_i = 57 cm e il bruco si è fermato a 20 cm. Quindi x_f = 20 cm

Sappiamo che lo spostamento Δ x = x_f - X_i = 20 cm – 57 cm = – 37 cm

Come sappiamo, quando il risultato è negativo, significa uno spostamento negativo. Quindi questo è il caso dello spostamento negativo.

Quando lo spostamento è negativo?

Ci sono diverse condizioni in cui lo spostamento diventa negativo. Prima di tutto dobbiamo capire una cosa, cioè quando un corpo scende al di sotto del punto da cui ha iniziato il suo viaggio inizialmente, allora quel tipo di spostamento viene definito spostamento negativo di quel corpo.

Ora un'altra cosa che dobbiamo chiarire qui. Quando un corpo si muove nel lato sinistro dall'origine che è uno spostamento negativo e se un corpo cade attraversando il suo punto di partenza nella direzione verso il basso, anche quello spostamento è negativo. Come sappiamo lo spostamento è il prodotto di velocità e tempo, quindi velocità e accelerazione sono i fattori di spostamento. Qui parleremo di alcune altre condizioni quando lo spostamento è negativo.

1. Quando velocità = 0 e accelerazione = – ve

In questo caso all'inizio il corpo rimane a riposo. Dopo di che la direzione negativa è stata scelta da esso per procedere. Quindi questo è un caso di spostamento negativo.

• 2. Velocità = – ve e accelerazione = +ve

Qui la velocità sta diminuendo. Quindi il corpo si muoverà nella direzione negativa dopo lo spostamento negativo.

• 3. Velocità = – ve e accelerazione = 0

In questo caso di spostamento negativo, la velocità continua a diminuire e il corpo si muove in direzione negativa.

• 4.Velocità = – ve e accelerazione = – ve

Anche in questo caso il corpo si muove in direzione negativa a seguito di spostamento negativo.

In che modo lo spostamento è negativo?

Facciamo un semplice esempio per capire come lo spostamento sia negativo. Supponiamo che un'auto sia ferma in un punto P. ora inizia a muoversi sul lato destro fino al punto Q che è a 10 m proprio dal punto P, dopodiché ricomincia a muoversi nella direzione opposta che è verso il punto P e raggiunge il punto P. L'auto in questo caso ha cilindrata zero. Perché all'inizio si è spostato di 10 m sul lato destro e poi di nuovo di 10 m sul lato sinistro. Quindi spostamento della vettura = PQ = 10 – 10 = 0 m.

Ora se l'auto inizia a muoversi nella direzione sinistra verso R, lo spostamento sarà negativo. Certamente sorge la domanda perché? Poiché abbiamo preso lo spostamento nel lato destro del punto P come spostamento positivo, quindi lo spostamento lungo il lato sinistro del punto P dovrebbe essere negativo. Supponiamo che R sia a 5 m di distanza da P sul lato sinistro. Quindi PR = -5 – 0 = – 5 m

Quando lo spostamento non è negativo?

Ci possono essere due casi in cui lo spostamento non è negativo. Il primo caso è di spostamento zero e il secondo caso è di spostamento positivo. Analizziamo ora questi due casi:

1. Spostamento zero
2. Spostamento positivo

1. Spostamento zero

Questo è il caso in cui la posizione iniziale e la posizione finale del corpo sono sovrapposte l'una all'altra. Se xi denota la posizione iniziale del corpo e xf denota la posizione finale del corpo, lo spostamento sarà = Δ x = x_f - X_i

In questo caso x_i =x_f quindi Δ x = x_f - X_i = 0

Un esempio di spostamento zero è se una persona inizia a muoversi da una posizione su un parco circolare e dopo un po' di tempo torna nella stessa posizione, allora la sua posizione iniziale e finale sono le stesse. Ecco perché il suo spostamento è zero.

2. Spostamento positivo

In direzione positiva se la posizione finale di un corpo è lontana dalla posizione iniziale, quel caso sarebbe considerato come il caso di spostamento positivo. In questo caso x_f> 0 e x_i = 0 o x_i <0 o x_i >0 ( ma deve avere un valore positivo inferiore a x_f). Un corpo che continua il suo movimento lungo l'asse x positivo può essere considerato un esempio di spostamento positivo.

Come può lo spostamento essere positivo o negativo?

1. Spostamento positivo

In direzione positiva se la posizione finale di un corpo è lontana dalla posizione iniziale quel caso sarebbe considerato come il caso di spostamento positivo In questo caso x_f> 0 e x_i = 0 o x_i < 0 o x_i >0 ( ma deve avere un valore positivo inferiore a x_f). Un corpo che continua il suo movimento lungo l'asse x positivo può essere considerato un esempio di spostamento positivo.

• Spostamento negativo

Primo caso

Questo è il caso quando la posizione iniziale del corpo è lontana dalla posizione finale in direzione positiva. X_i>0 e x_f> 0

Δx = x_f - X_i <0

Secondo caso

Ci può essere un altro caso di spostamento negativo quando la posizione iniziale di un corpo è nella direzione positiva (asse x positivo) e la posizione finale è al punto iniziale (origine). X_i> 0,x_f = 0, Δx = x_f - X_i <0

Terzo caso

Quando la posizione iniziale del corpo è all'origine e la posizione finale è lungo l'asse x negativo di un sistema di coordinate. X_i = 0,x_f < 0, Δ x = x_f - X_i <0

              Quarto caso

Quando la posizione iniziale del corpo è lungo l'asse x positivo e la posizione finale è lungo l'asse x negativo. X_i>0,x_f<0,

Δx = x_f - X_i <0

Lo spostamento può essere positivo?

Questo è il caso quando la posizione finale del corpo è lontana dalla posizione iniziale in direzione positiva. Ci deve essere un altro caso. se un corpo cade ma non è in grado di attraversare il suo punto di partenza nella direzione verso il basso, anche quello spostamento è positivo. In questo caso x_f> 0 e x_i = 0 o x_i < 0 o x_i >0 ( ma deve avere un valore positivo inferiore a x_f). L'esempio è una particella che si muove lungo l'asse x positivo.

Perché lo spostamento è positivo?

Ci sono diverse condizioni in cui lo spostamento può essere positivo.

1. Quando la posizione finale del corpo è lontana dalla posizione iniziale del corpo nella direzione positiva, allora quello spostamento è uno spostamento positivo.

xi> 0, xf> 0 Δ x = xf – xi > 0

• Quando la posizione finale del corpo è lontana dalla posizione iniziale nella direzione positiva e la posizione iniziale del corpo è al punto di partenza, allora questo è un caso di spostamento positivo. X_i = 0,x_f > 0, Δ x = x_f - X_i > 0
• Quando la posizione finale del corpo è nella direzione positiva mentre la posizione iniziale del corpo è nella direzione negativa. X_i< 0, x_f > 0

Δx = x_f - X_i > 0

• Quando la posizione finale del corpo è al punto di partenza e la posizione iniziale del corpo è in direzione negativa. X_i < 0, x_f = 0

Δx = x_f - X_i > 0

Esempi di spostamento negativo

Ci sono diversi esempi di spostamento negativo.

1. Una particella si sta muovendo lungo l'asse x negativo o l'asse y negativo o l'asse z negativo. Lo spostamento di questa particella è un esempio di spostamento negativo.
2. Nili ha lanciato una pietra verso l'alto. La pietra ha raggiunto i 20 m in salita e poi inizia a cadere a terra. Se ha raggiunto il suolo che si trova a 30 m dal punto di lancio verso il basso, quale sarà il suo spostamento? Qui x_i = 20 m > 0 e x_f = -30 m < 0

Δx = x_f - X_i = – 30 – 20 = -50 m < 0. Pertanto, lo spostamento della pietra può essere definito spostamento negativo.

Esempi di spostamento positivo

1. Una particella viaggia lungo uno qualsiasi degli assi ortogonali nella direzione positiva, cioè asse x positivo o asse y positivo o asse z positivo. Lo spostamento di questa particella è un esempio di spostamento positivo.
2. Prendiamo un'auto che ha scelto di muoversi lungo l'asse x negativo. Dapprima si è spostato fino a 10 m, poi di nuovo ha ripreso a muoversi verso destra e ha raggiunto i 30 m nell'asse x positivo. Quale sarà il suo spostamento?

La posizione iniziale dell'auto è x_i = – 10 m < 0

La posizione finale dell'auto è x_f = 30 m > 0

Pertanto, lo spostamento dell'auto è, Δ x = x_f - X_i

                                                                                       = 30 – (-10) m

                                                                                       = (30+10) m 

                                                                                       = 40 m

Dichiarazione del problema con soluzione

1. 1.      Una particella ha scelto di muoversi lungo un asse verticale che è l'asse y di un sistema di coordinate. Ha iniziato a muoversi dal punto A lungo l'asse y negativo. Il punto A si trova a 5 m sull'asse y negativo. Dopo di che questa particella ha raggiunto il punto che si trova lungo l'asse y positivo a una distanza di 5 m. poi ancora la particella si è spostata al punto C che è lungo l'asse y negativo a una distanza di 5 m e da lì la particella si è spostata al punto D che è lungo l'asse y positivo a una distanza di 5 m. poi di nuovo questa particella si è spostata nel punto E lungo l'asse y negativo a una distanza di 5 m e alla fine ha raggiunto il punto F. quale sarà il suo spostamento totale?

Risposta :

Inizialmente la particella si trovava nel punto A lungo l'asse y negativo. Quindi il suo spostamento è – 5 m. Dopodiché si è spostato al punto B lungo l'asse y positivo. Ora il suo spostamento è + 5 m, quindi ha raggiunto il punto C lungo l'asse y negativo, quindi il suo spostamento è – 5 m.

Partendo dal punto C si è spostato al punto D lungo l'asse y positivo, quindi lo spostamento è + 5 m. Quindi si è spostato al punto E lungo l'asse y negativo, quindi lo spostamento è – 5 m. infine si è spostato al punto F. Pertanto, lo spostamento della particella è = ( -5 + 5 – 5 + 5 – 5) m = -5 m

Conclusione

Qui in questo articolo di cui abbiamo discusso lo spostamento può essere negativo o meno in modo elaborato. Oltre a questo abbiamo spiegato lo spostamento negativo e positivo con opportuni esempi e problemi matematici.

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