Una moto viaggia alla velocità costante di
Categoria: FISICA | MOTO RETTILINEO | MOTO UNIFORMEMENTE ACCELERATO
Una moto viaggia alla velocità costante di 7,5 m/s. A un certo istante accelera con un’accelerazione costante pari a 0,63 m/s2: alle 18:40:20 la sua velocità è di 30,2 m/s. Calcola a che ora ha iniziato ad accelerare.
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 una moto che viaggia alla velocità costante di 7,5 metri al secondo, salvo poi accelerare. Il problema è estremamente semplice e consiste nel determinare l’ora esatta in cui la moto ha cominciato ad accelerare. Per calcolarlo, ricaviamo innanzitutto il tempo impiegato dal motociclo per raggiungere 30,2 metri al secondo applicando la legge della velocità e sottraiamo il valore che otteniamo all’ora che viene riportata nel testo.
Determino il tempo necessario per raggiungere la velocità di 30,2 metri al secondo partendo dalla legge della velocità:
$$v_f=v_0+at$$
da cui:
$$t=\frac{v_f-v_0}{a}=\frac{(30,2-7,5)\frac{m}{s}}{0,63\frac{m}{s^2}}=36s$$
Ciò significa che la moto ha cominciato ad accelerare 36 secondi prima dell’orario riportato nel testo, ovvero alle:
$$18:39:44$$
