Un’auto da corsa parte da ferma e raggiunge
Categoria: FISICA | MOTO RETTILINEO | MOTO UNIFORMEMENTE ACCELERATO
Un’auto da corsa parte da ferma e raggiunge con accelerazione costante la velocità di 188 km/h in 11,4 s. Calcola:
1. L’accelerazione dell’auto
2. La velocità dell’auto dopo 13,4 s dalla partenza
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’auto da corsa che parte da ferma e raggiunge la velocità di 188 chilometri orari in poco più di 11 secondi. Determiniamo innanzitutto l’accelerazione del veicolo applicando la legge della velocità e ricordando che la partenza avviene da fermo. Calcoliamo poi la sua velocità dopo 13,4 secondi sempre utilizzando la medesima legge.
Determino l’accelerazione dell’auto utilizzando la legge della velocità e ricordando che il veicolo parte da fermo:
$$v_f=v_0+at=0+at=at$$
da cui:
$$a=\frac{v_f}{t}=\frac{\frac{188}{3,6}\frac{m}{s}}{11,4s}=4,6\frac{m}{s^2}$$
Calcolo ora la velocità dell’auto dopo 13,4 secondi dalla partenza sempre sfruttando la legge della velocità:
$$v_{11,4}=at=4,6\frac{m}{s^2}\times13,4s=$$
$$=62\frac{m}{s}=62\times3,6\frac{km}{h}=2,2\times10^2\frac{km}{h}$$
