Moto Relativo

Immaginiamo di trovarci in un punto qualsiasi del mare o della terra e di stare immobili rispetto a tutto quanto ci circonda e che non sia dotato di moto proprio. Supponiamo di avere una casa sulla nostra sinistra ed una montagna sulla destra; finché noi restiamo fermi, sia la casa che la montagna conserveranno la loro posizione e noi le vedremo sempre sotto lo stesso angolo. Supponiamo ora di essere  seduti su di un treno o all’interno di una barca; noi saremo immobili e lo saranno anche la casa sulla nostra sinistra e la montagna sulla nostra destra. Se, però, il treno o la barca nei quali siamo seduti ed immobili cominciassero a muoversi, noi vedremmo la casa e la montagna spostarsi con velocità uguale a quella del treno o della barca, ma con direzioni esattamente opposte. Ad esempio, se il treno sul quale siamo seduti si sposta con velocità di 20 chilometri all’ora in direzione Nord, noi vedremo la casa e la montagna muoversi con la stessa velocità, ma in direzione Sud; è come se avessimo applicato alla nostra posizione e agli oggetti esterni al treno un vettore uguale e contrario al suo moto. Se osserviamo dal finestrino del treno un’automobile che corre lungo una strada parallela ai binari, con velocità uguale a quella del treno, la vedremo ferma e sempre sotto lo stesso angolo: abbiamo applicato a noi e all’auto, una velocità uguale e contraria al moto del treno, per cui, apparentemente, siamo entrambi fermi. Questo è il moto relativo. Immaginiamo adesso di osservare due barche che partono contemporaneamente dallo stesso punto e che navighino con rotte e velocità diverse; noi siamo in grado si stabilire, dopo mezz’ora, dopo un’ora, ma anche dopo un intervallo qualunque di tempo, la loro posizione esatta sulle rispettive rotte.

Primo problema della cinematica
Adesso consideriamo alcuni problemi classici riguardo la cinematica navale. Nell’affrontare questi problemi ho considerato come inesistenti sia la deriva che lo scarroccio, in quanto, volendo tenere conto anche di questi elementi, la soluzione dei diversi problemi di cinematica navale si complicherebbero notevolmente. Il radar, quando viene adoperato con la rappresentazione relativa, ha sempre al centro dello schermo la posizione della nostra nave, ferma. Conseguentemente, tutti gli echi di altri bersagli fissi o in movimento vengono posizionati, ad ogni battuta, sullo schermo, in posizioni diverse ed ognuno di essi si muoverà lungo la linea che abbiamo chiamato indicatrice di moto. Se questi echi riguardano oggetti fissi (boe, scogli, ecc.), l’indicatrice del moto avrà una direzione esattamente contraria alla nostra e avranno una velocità relativa uguale alla nostra velocità. Se, però, l’eco corrisponde a quello di un oggetto in movimento, la distanza tra due battute intervallate di un’ora, ci fornirebbe  il valore della sua velocità relativa. È chiaro che non sarà necessario attendere un’ora per avere questo valore, dal momento che, come abbiamo già detto, le indicatrici del moto, prese ad intervalli uguali, sono costituite da un fascio di rette parallele e, quindi, basterà rilevare due o tre posizioni intervallate ciascuna di 6 minuti (un decimo di ora), per avere il valore della velocità relativa. Questo ci consente di risolvere il primo problema della cinematica, che è quello di ricavare il valore della rotta vera e della velocità assoluta di un bersaglio dopo almeno due battute. Per ottenere il valore della rotta vera e della velocità assoluta della nave rilevata al radar (A), basterà  segnare, a partire da un punto O, il vettore rappresentante la nostra rotta e velocità assoluta e portare dalla cuspide di questo vettore una retta orientata secondo l’indicatrice del moto relativo della nave A. Calcolando il valore della velocità relativa di A rispetto a noi (quindi moltiplicando per 10 la distanza tra due battute) e segnando questa lungo la parallela  all’indicatrice del moto, otterremo un punto che, unito con O, ci fornirà il vettore rappresentante la rotta e la velocità effettiva della nave B. Questi calcoli e queste rappresentazioni grafiche possono essere eseguite su carta quadrettata, anche se sono rese più rapide e precise con l’impiego di opportuni diagrammi pubblicati dai vari Istituti Idrografici. In questi diagrammi sono riportate anche delle scale logaritmiche,  che consentono il rapido calcolo della velocità, del tempo e dello spazio.