Insegnare fisica/Basi cognitive/Velocità e accelerazione

Fraintendimenti sulla concezione vettoriale

Nonostante che ai nostri occhi possono risultare come concetti relativamente semplici, per gli studenti il primo impatto con le nozioni di velocità e accelerazione può causare molti fraintendimenti. È stato visto, ad esempio, come gli studenti possono cadere in errori quali “l’accelerazione massima si ha in corrispondenza della velocità massima” o “l’accelerazione è costante quando anche la velocità è costante”, oppure “l’accelerazione è uguale a zero quando la velocità è zero” così come “a grandi/piccole accelerazioni corrispondono grandi/piccole velocità”. Altre misconcezioni di questo tipo possono essere: “se due oggetti hanno la stessa velocità allora hanno la stessa accelerazione”, “quando il modulo della velocità è zero l’accelerazione è zero”, “un oggetto che si muove di moto circolare non ha accelerazione” e “l’accelerazione è la variazione di velocità (senza contare la direzione)”

A eccezione degli ultimi tre (dove compare un’evidente difficoltà nel comprendere il significato vettoriale dell’accelerazione) facciamo notare che sussiste una tendenza ad accostare la stessa quantità (in modulo) sia all’accelerazione che alla velocità. Riteniamo che questa potrebbe essere una tendenza cognitiva, dal momento che la nostra mente potrebbe avere difficoltà (ad esempio) a concepire che un oggetto fermo possa avere un’accelerazione, anche elevata (tendiamo ad accostare il concetto di accelerazione con grandi velocità).