Una studentessa esce dalla porta dell’aula
Categoria: FISICA | MOTO RETTILINEO | MOTO RETTILINEO UNIFORME
Una studentessa esce dalla porta dell’aula che si trova a 8,2 m dall’inizio del corridoio, e cammina verso l’altro estremo del corridoio alla velocità costante di 1,7 m/s.
1. Scrivi l’equazione del moto della studentessa scegliendo come origine l’inizio del corridoio
2. Determina in che posizione si trova la studentessa dopo 5,0 s
3. Calcola dopo quanto tempo dista 10,0 m dall’inizio del corridoio
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 vi una studentessa che esce dalla porta dell’aula. Imponiamo le condizioni del sistema di riferimento: origine nel punto in cui inizia il corridoio, direzione coincidente al corridoio, verso coincidente con quello della studentessa. Fatta questa premessa, scriviamo la legge oraria della ragazza facendo molta attenzione alla posizione iniziale. Determiniamo poi la posizione a cui si trova dopo 5,0 secondi e dopo quanto tempo la studentessa dista 10,0 metri dall’inizio del corridoio sostituendo i valori che ci vengono forniti dal testo all’interno della legge oraria del moto.
Impongo le condizioni del sistema di riferimento: origine nel punto in cui inizia il corridoio, direzione coincidente al corridoio, verso coincidente con quello della studentessa.
Scrivo ora la legge oraria della ragazza:
$$x=x_0+vt=8,2m+\left(1,7\frac{m}{s}\right)t$$
Determino la posizione a cui si trova dopo 5,0 secondi sostituendo questo valore nell’equazione:
$$x=8,2m+1,7\frac{m}{s}\times5,0s=16,7m$$
Calcolo ora dopo quanto tempo la studentessa dista 10,0 metri dall’inizio del corridoio (origine):
$$10m=8,2m+\left(1,7\frac{m}{s}\right)t$$
da cui ricavo:
$$t=\frac{(10-8,2)m}{1,7\frac{m}{s}}=1,1s$$
