La tabella mostra i tempi e le posizioni di un
Categoria: FISICA | MOTO RETTILINEO | VELOCITÀ
La tabella mostra i tempi e le posizioni di un ramarro che si sposta sul marciapiede. Disegna il corrispondente grafico spazio-tempo.
1. Descrivi come varia la velocità del ramarro.
2. Calcola la velocità media nei primi 5,0 s.
3. In quale tratto la velocità è maggiore?
4. Calcola la distanza percorsa nei primi 5,0 s.
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 vi è la tabella che mostra i tempi e le posizioni di un ramarro sul marciapiede. Innanzitutto, rappresento graficamente il grafico spazio-tempo prendendo come riferimento i valori presenti nella tabella fornita dal testo. Dopodiché osservo per bene il grafico e rispondo alle domande, descrivendo la variazione della velocità lungo il moto, calcolando la velocità media nei primi 5,0 secondi, analizzando la pendenza dei vari tratti così da determinare quale sia caratterizzato da una maggiore velocità e calcolando la distanza percorsa da A a C (primi 5 secondi).
Rappresento graficamente il grafico spazio-tempo del moto a partire dai valori presenti in tabella:
Osservo il grafico che ho disegnato e rispondo alle domande:
1. Il ramarro procede sempre nel verso positivo di percorrenza, fermandosi solo per 1,0 secondi nella posizione 2,0 metri (tratto CD). La velocità non è quindi mai negativa. E’ massima nel primo tratto (AB), diminuisce nel tratto BC per poi incrementare nuovamente tra D ed E.
2. Determino la velocità media nei primi 5,0 secondi applicando la definizione:
$$v_{AC}=\frac{\Delta s_{AC}}{\Delta t_{AC}}=\frac{s_C-s_A}{t_C-t_A}=$$
$$=\frac{2,0m-0,0m}{5,0,0s-0,0s}=0,4\frac{m}{s}$$
3. La velocità è maggiore nel tratto con pendenza maggiore (corrisponde al coefficiente angolare della retta), pertanto sarà maggiore nel tratto AB.
4. Determino ora la distanza percorsa nei primi 5,0 secondi facendo la differenza tra la posizione in C e la posizione in A (in questo caso coincide con lo spostamento in quanto il ramarro si muove sempre nel verso positivo di percorrenza):
$$\Delta s_{AC}=s_C-s_A=2,0m-0,0m=2,0m$$
