Un aereo parte da fermo alle 06:15:53
Categoria: FISICA | MOTO RETTILINEO | MOTO UNIFORMEMENTE ACCELERATO
Un aereo parte da fermo alle 06:15:53 e si stacca dalla pista alle 06:16:08 raggiungendo una velocità di 115 km/h con accelerazione costante.
1. Calcola il valore dell’accelerazione dell’aereo in m/s2
2. Che velocità aveva l’aereo alle 06:16:03?
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 vi è un aereo che parte da fermo alle 06:15:53 e decolla alle 06:16:08. Determiniamo l’accelerazione dell’aereo utilizzando la legge della velocità e sapendo che la fase di decollo dura solamente 15 secondi. Calcoliamo poi la velocità dell’aereo alle 06:16:03, ovvero 10 secondi dopo la partenza, sempre utilizzando la medesima legge.
Dal testo so che l’aereo raggiunge i 115 chilometri orari partendo da fermo in soli 15 secondi (intervallo di tempo che intercorre tra le 06:15:53 e le 06:16:08). Pertanto, posso determinare l’accelerazione dell’aereo partendo dalla legge della velocità:
$$v_f=v_0+at=0+at=at$$
da cui:
$$a=\frac{v_f}{t}=\frac{\frac{115}{3,6}\frac{m}{s}}{15s}=2,1\frac{m}{s^2}$$
Ricordando che alle 06:16:03 sono passati esattamente 10 secondi dalla partenza, l’aereo aveva una velocità pari a:
$$v_{10}=at=2,1\frac{m}{s^2}\times10s=$$
$$=21\frac{m}{s}=21\times3,6\frac{km}{h}=76\frac{km}{h}$$
