Luigi parte all’istante t = 0 da
Categoria: FISICA | MOTO RETTILINEO | VELOCITÀ
Luigi parte all’istante t = 0 da casa propria, presa come origine s = 0 m, e si sposta lungo una traiettoria rettilinea di 2 m in 3s. Poi si ferma al semaforo per 5 s. In seguito si sposta di altri 4 m in 4 s finché si accorge di aver dimenticato il portafoglio a casa. Quindi cambia verso lungo la stessa traiettoria rettilinea e raggiunge di nuovo l’origine all’istante t = 14 s.
1. Disegna il grafico spazio-tempo del moto di Luigi.
2. Calcola la velocità media sull’intero percorso.
3. Calcola la velocità media di percorrenza.
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 Luigi che parte all’istante t = 0 da casa propria e si sposta lungo una traiettoria rettilinea. Innanzitutto rappresentiamo il diagramma spazio-tempo del moto del ragazzo. Determiniamo poi la sua velocità media durante l’intero percorso applicando la definizione (il valore che troviamo ci deve far riflettere sul suo significato). Infine, calcoliamo la velocità media di percorrenza, ovvero quella che viene calcolata prendendo come riferimento la distanza percorsa e non lo spostamento.
Rappresento graficamente il moto di Luigi con un grafico spazio-tempo:
Determino la velocità media sull’intero percorso applicando la definizione:
$$v_{m_{perc}}=\frac{d_{tot}}{\Delta t_{tot}}=\frac{12,0m}{14,0s}=0,86\frac{m}{s}$$
Ciò si spiega col fatto che Luigi parte da casa e, al termine del suo spostamento, si trova nuovamente a casa, quindi è come se fosse rimasto fermo nello stesso punto per tutto il tempo.
Calcolo ora la velocità media di percorrenza, ovvero quella calcolata sulla distanza percorsa e non sullo spostamento. Durante il suo moto, Luigi raggiunge una distanza di 6,0 metri da casa e poi torna indietro. Dunque egli percorre una distanza pari a:
$$d_{tot}=6,0m+6,0m=12,0m$$
Pertanto, posso ricavare la velocità media di percorrenza:
$$v_{m_{perc}}=\frac{d_{tot}}{\Delta t_{tot}}=\frac{12,0m}{14,0s}=0,86\frac{m}{s}$$
