Nel tennis maschile, il record di servizio
Categoria: FISICA | MOTO RETTILINEO | VELOCITÀ
Nel tennis maschile, il record di servizio più veloce appartiene all’australiano Samuel Groth registrato durante un incontro in Corea del Sud nel 2012. La velocità del suo servizio fu di 263 km/h. Supponi che la pallina abbia percorso una delle diagonali dell’area di gioco di larghezza 9,60 m e lunghezza 18,3 m. Calcola per quanto tempo la pallina è rimasta in volo.
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) Velocità
In questa prima lezione introduciamo la velocità, una grandezza di cui tutti abbiamo sentito parlare, ma che probabilmente quasi nessuno conosce veramente a pieno.
Oggi, andiamo a snocciolarla e analizzarla per filo e per segno, partendo dalla differenza tra velocità media e istantanea e finendo con le interpretazioni grafiche di questa grandezza. Specifichiamo fin da subito che tutto ciò che verrà affrontato in questa lezione, ci accompagnerà per il resto del percorso scolastico. Pertanto, è necessario capire a pieno l’argomento.
In questo esercizio ci viene detto che, nel tennis maschile, il record di servizio più veloce appartiene all’australiano Samuel Groth. Assimiliamo innanzitutto il campo da tennis ad un rettangolo. Possiamo dunque calcolare la lunghezza della diagonale dell’area di gioco applicando il teorema di Pitagora. A questo punto, determiniamo il tempo di volo della pallina partendo dalla definizione di velocità.
So che il campo da tennis è assimilabile a un rettangolo. Pertanto, posso determinare la diagonale dell’area di gioco applicando il teorema di Pitagora:
$$d=\sqrt{(9,60m)^2+(18,3m)^2}=20,7m$$
Calcolo ora il tempo di volo della pallina partendo dalla definizione di velocità:
$$v=\frac{d}{t}$$
da cui:
$$t=\frac{d}{v}=\frac{20,7m}{73,1\frac{m}{s}}=0,283s$$
