Una palla è lanciata in alto verticalmente
Categoria: FISICA | MOTO RETTILINEO | CADUTA LIBERA
Una palla è lanciata in alto verticalmente da un’altezza di 1,5 metri da terra. Resta in aria per 8,0 s e poi ritorna al punto di partenza. Qual’è la velocità iniziale della palla?
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) Caduta Libera
In questa ultima lezione del capitolo, affrontiamo la caduta libera, ovvero un caso particolare di moto rettilineo uniformemente accelerato.
Analizzeremo tre casi specifici: caduta da un’altezza h con partenza da fermo, lancio verso il basso e lancio verso l’alto. Ovviamente, tutto ciò verrà preceduto da una brevissima parte generale, in cui descriviamo tutte le caratteristiche necessarie per comprendere al meglio l’argomento. È bene specificare che, essendo un caso particolare del moto uniformemente accelerato, è necessario conoscere a menadito quest’ultimo.
In questo esercizio vi è una palla che è lanciata in alto verticalmente da 1,5 metri di altezza. Conoscendo il tempo di volo e sapendo che quello di salita è pari alla sua metà, possiamo calcolare la velocità iniziale della sfera partendo dalla legge della velocità. Una volta esplicitata la grandezza di nostro interesse, non ci resterà infatti altro da fare che sostituire i valori numerici di cui disponiamo e calcolare il risultato finale.
Determino la velocità iniziale con cui viene lanciata la palla, sapendo che il tempo di volo è pari a 8,0 secondi (e quindi quello di salita è pari alla metà) e che nel punto di altezza massima la velocità finale della palla è nulla:
$v=v_0-gt$, dato che alla quota massima la velocità è nulla:
$$0=v_0-gt_{salita}$$
da cui:
$$v_0=gt_{salita}=9,8\frac{m}{s^2}\times4,0s=39\frac{m}{s}$$
