Un’auto accelera per 2.0 secondi
Categoria: FISICA | MOTO RETTILINEO | MOTO UNIFORMEMENTE ACCELERATO
Un’auto accelera per 2.0 secondi, con accelerazione pari a 3,4 m/s2, e raggiunge la velocità di 12,2 m/s. Calcola la velocità iniziale dell’auto e scrivi la legge velocità-tempo (poni t0 = 0 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) 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 che accelera per 2.0 secondi raggiungendo i 12,2 metri al secondo. Determiniamo innanzitutto la velocità iniziale del veicolo utilizzando la legge della velocità ed esplicitando la grandezza di nostro interesse. A questo punto, possiamo scrivere in maniera completa la legge che abbiamo appena applicato, sostituendo i valori numerici e ricordando che $t_0=0s$.
Determino la velocità iniziale dell’auto partendo dalle legge della velocità:
$$v=v_0+at$$
da cui:
$$v_0=v-at=$$
$$=12,2\frac{m}{s}-3,4\frac{m}{s^2}\times2,0s=5,4\frac{m}{s}$$
Scrivo ora la legge velocità-tempo relativa al moto:
$$v(t)=v_0+a(t-t_0)$$
ricordando che $t_0=0$, ho che:
$$v(t)=5,4\frac{m}{s}+\left(3,4\frac{m}{s^2}\right)t$$
