Un calciatore parte da fermo e accelera
Categoria: FISICA | MOTO RETTILINEO | MOTO UNIFORMEMENTE ACCELERATO
Un calciatore parte da fermo e accelera per 5,0 s raggiungendo una velocità di 6,0 m/s. Calcola la distanza percorsa dal giocatore.
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 calciatore che parte da fermo e accelera per 5,0 secondi. Determiniamo innanzitutto l’accelerazione del giocatore partendo dalla sua legge velocità-tempo. Fatto ciò, possiamo già calcolare la distanza da lui percorsa (che coincide in questo caso con lo spostamento), sostituendo quanto trovato nell’equazione oraria relativa al moto.
Determino l’accelerazione tenuta dal calciatore applicando la legge della velocità:
$$v=v_0+at$$
da cui:
$$a=\frac{v-v_0}{t}=\frac{6,0\frac{m}{s}-0}{5,0s}=1,2\frac{m}{s^2}$$
Calcolo ora la distanza percorsa (che coincide in questo caso con lo spostamento) dal giocatore sostituendo quanto trovato nell’equazione oraria relativa al moto:
$$\Delta x=v_0t+\frac{1}{2}at^2=$$
$$=0+\frac{1}{2}\times1,2\frac{m}{s^2}\times(5,0s)^2=15m$$
