La tabella si riferisce al moto di due ciclisti
Categoria: FISICA | MOTO RETTILINEO | MOTO RETTILINEO UNIFORME
La tabella si riferisce al moto di due ciclisti che, durante un allenamento, stanno percorrendo un tratto rettilineo.
1. Disegna il grafico spazio-tempo dei due ciclisti
2. I ciclisti si muovono di moto rettilineo uniforme?
3. Determina la velocità dei due ciclisti
4. Determina l’istante di tempo e la posizione in cui i ciclisti si incontrano
1) Moto Rettilineo
Storicamente, il moto è il fenomeno fisico più comune, uno dei primi ad essere studiato e analizzato a fondo. La branca generale della fisica che si occupa di ciò si chiama “meccanica“; essa studia infatti come gli oggetti si muovono, come si comportano in presenza di forze esterne e quali grandezze influenzano il moto stesso. In particolare, in questa unità didattica ci soffermeremo sul moto rettilineo, andando ad analizzare due casi: velocità costante e accelerazione costante.
In questa breve pagina introduttiva specificheremo alcuni concetti essenziali per la comprensione e la spiegazione di ciò che affronteremo successivamente, come ad esempio i sistemi di riferimento, la traiettoria, …
2) Moto Rettilineo Uniforme
Dopo aver visto e analizzato il tema “Velocità “, parliamo ora del moto rettilineo uniforme. Si tratta del moto più semplice che esista, non a caso è il primissimo che incontriamo.
Come ci fa intuire il nome, si tratta di un moto a velocità costante, pertanto è bene aver ben presente tutto ciò che abbiamo affrontato nella lezione precedente, a partire dalle definizioni, fino ad arrivare ai grafici. Qualora qualcosa non fosse ben chiaro, vi consigliamo di andare a riprendere i concetti e farli vostri. Fatta questa doverosa premessa, cominciamo subito con questo nuovo argomento.
In questo esercizio ci viene data la tabella che si riferisce al moto di due ciclisti. Disegniamo innanzitutto il grafico spazio-tempo, facendo riferimento ai valori presenti nella tabella. Osservando quanto otteniamo, possiamo facilmente affermare che il moto dei due atleti è rettilineo uniforme in quanto il grafico è una retta. Determiniamo perciò la loro velocità , ricordando che essa coincide al coefficiente angolare della retta che rappresenta il moto. Ricaviamo infine l’istante e la posizione in cui i ciclisti si incontrano sempre partendo dal grafico (coincide con il punto di intersezione tra le due rette).
Disegno il grafico spazio-tempo dei due ciclisti riportando i dati presenti in tabella:
I due grafici sono delle rette, pertanto posso affermare che i due ciclisti si muovono di moto rettilineo uniforme. Determino le loro velocità sapendo che esse corrispondono ai coefficienti angolari delle rette:
$$v_1=\frac{(300-150)m}{(20-10)s}=15\frac{m}{s}$$
e
$$v_2=\frac{(300-200)m}{(10-0)s}=10\frac{m}{s}$$
Osservando il grafico, noto che i due ciclisti si incontrano nel punto di coordinate $(40;600)$; ciò significa che essi si incroceranno dopo 40 secondi alla posizione di 600 metri.
