Gli stimoli nervosi viaggiano a una velocità
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Categoria: FISICA | MOTO RETTILINEO | VELOCITÀ
Gli stimoli nervosi viaggiano a una velocità dell’ordine di 100 m/s. Stima l’ordine di grandezza del tempo impiegato da uno stimolo nervoso ad andare dalla punta delle dita al cervello.
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, …
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2) Velocità
In questa prima lezione introduciamo la velocità, una grandezza di cui tutti abbiamo sentito parlare, ma che probabilmente quasi nessuno conosce veramente a pieno.
Oggi, andiamo a snocciolarla e analizzarla per filo e per segno, partendo dalla differenza tra velocità media e istantanea e finendo con le interpretazioni grafiche di questa grandezza. Specifichiamo fin da subito che tutto ciò che verrà affrontato in questa lezione, ci accompagnerà per il resto del percorso scolastico. Pertanto, è necessario capire a pieno l’argomento.
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In questo esercizio ci viene detto che gli stimoli nervosi viaggiano a una velocità dell’ordine di 100 metri al secondo. Determiniamo innanzitutto l’ordine di grandezza della distanza che intercorre tra la punta delle dita e il cervello, consci del fatto che non abbiamo un valore preciso, ma consapevoli che, anche nei casi più estremi, un corpo umano non raggiunge quote superiori a 10 metri. Fatto ciò, calcoliamo l’intervallo di tempo che ci viene chiesto dal quesito facendo il rapporto tra gli o.d.g di spazio e velocità.
Non conosco la distanza precisa che intercorre tra la punta delle dita e il cervello, ma so che essa si trova nell’ordine di grandezza del metro ($o.d.g=10^0m$; anche nei casi più estremi un corpo umano non raggiunge quote superiori a 10 metri).
Determino dunque l’ordine di grandezza del tempo partendo dalla definizione di velocità:
$$v=\frac{\Delta x}{\Delta t}$$
da cui:
$$\Delta t=\frac{\Delta x}{v}=\frac{10^0m}{10^2\frac{m}{s}}=10^{-2}s$$
Dunque, l’ordine di grandezza del tempo impiegato da uno stimolo nervoso ad andare dalla punta delle dita al cervello è di $o.d.g=10^{-2}s$