Il ghepardo reale è in grado di raggiungere
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Categoria: FISICA | MOTO RETTILINEO | VELOCITÀ
Il ghepardo reale è in grado di raggiungere picchi di velocità tra i 110 e i 120 km/h, la velocità più elevata tra tutti i mammiferi terrestri. Che distanza riesce a percorrere, al massimo della sua velocità, in un arco di tempo pari a 3,0 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, …
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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 vi è il ghepardo reale, che è in grado di raggiungere picchi di velocità compresi tra i 110 e i 120 chilometri orari. Ci viene chiesto di determinare la distanza che l’animale riesce a percorrere, al massimo della sua velocità, in un arco di tempo pari a 3 secondi. Per farlo, partiamo dalla definizione di velocità media, esplicitiamo $d$, sostituiamo i valori numerici di cui disponiamo e facciamo i calcoli. Si tratta dunque di un esercizio al quanto semplice, che ci permette di introdurre al meglio il concetto di velocità media, operando tramite le formule inverse.
Determino la distanza percorsa dal ghepardo al picco della sua velocità (120 chilometri orari) in un arco di tempo pari a 3,0 secondi partendo dalla definizione di velocità media:
$$v_m=\frac{d}{\Delta t}$$
da cui:
$$(d=v_m\Delta t=\frac{120}{3,6}\frac{m}{s}\times3,0s=100m)$$