Una moto raggiunge una velocità di 90
Categoria: FISICA | MOTO RETTILINEO | MOTO UNIFORMEMENTE ACCELERATO
Una moto raggiunge una velocità di 90 km/h dopo aver subito un’accelerazione di 2,5 m/s2 per 6,0 s.
1. Calcola la velocità iniziale
2. Calcola la distanza percorsa
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 Uniformemente Accelerato
Dopo aver visto e analizzato il tema “Accelerazione“, parliamo ora del moto rettilineo uniformemente accelerato. Si tratta, in un certo senso, dell’evoluzione del moto rettilineo uniforme, in quanto la velocità non rimane più costante.
Come ci fa intuire il nome, infatti, si tratta di un moto ad accelerazione 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.
In questo esercizio esercizio vi è una moto che raggiunge una velocità di 90 chilometri orari. Determiniamo la velocità iniziale del veicolo partendo dalla legge della velocità. Calcoliamo poi la distanza percorsa sostituendo quanto appena trovato all’interno della legge oraria e ipotizzando che l’origine del sistema di riferimento coincida col punto dove la moto comincia ad accelerare.
Determino la velocità iniziale della moto partendo dalla legge della velocità:
$$v=v_0+at$$
da cui ricavo che:
$$v_0=v-at=$$
$$=25\frac{m}{s}-2,5\frac{m}{s^2}\times6,0s=10\frac{m}{s}$$
Calcolo ora la distanza percorsa sostituendo quanto appena trovato nella legge oraria (ipotizzo che l’origine del sistema di riferimento coincida col punto dove la moto comincia ad accelerare, ovvero $x_0=0$):
$$x=v_0t+\frac{1}{2}at^2=10\frac{m}{s}\times6,0s+\frac{1}{2}\times$$
$$\times2,5\frac{m}{s^2}\times(6,0s)^2=1,1\times10^2m$$
