In un test su strada un’automobile sportiva
Categoria: FISICA | MOTO RETTILINEO | ACCELERAZIONE
In un test su strada un’automobile sportiva va da 0 km/h a 100 km/h in 4,2 s.
1. Qual è la sua accelerazione media?
2. Di quanto aumenta in percentuale l’accelerazione se l’intervallo di tempo si riduce a 3,5 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) Accelerazione
In questa lezione introduciamo l’accelerazione, 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 accelerazione 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 troviamo in un test su strada di un’automobile sportiva che va da o a 100 in poco più di 4 secondi. Determiniamo innanzitutto l’accelerazione prodotta dal motore della vettura applicandone la definizione. Ripetiamo poi lo stesso procedimento ipotizzando che l’intervallo di tempo si riduca a 3 secondi e mezzo. A questo punto, non ci resta che fare il rapporto tra i due valori che abbiamo trovato ed esprimere l’aumento che riscontriamo in termini di percentuale.
Determino l’accelerazione media applicandone la definizione:
$$a_{m}=\frac{\Delta v}{\Delta t}=\frac{27,78\frac{m}{s}-0\frac{m}{s}}{4,2s}=6,6\frac{m}{s^2}$$
Determino ora la medesima grandezza se l’intervallo di tempo si riducesse a 3,5 secondi:
$$a_{m_2}=\frac{\Delta v}{\Delta t_2}=\frac{27,78\frac{m}{s}-0\frac{m}{s}}{3,5s}=7,9\frac{m}{s^2}$$
Dunque, il rapporto tra i due valori è di:
$$\frac{a_{m_2}}{a_m}=\frac{7,9\frac{m}{s^2}}{6,6\frac{m}{s^2}}=1,20$$
E l’aumento percentuale è pari a $1,20-1=0,20=20\%$
