La figura rappresenta la distanza in funzione del
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Categoria: FISICA | MOTO RETTILINEO | VELOCITÀ
La figura rappresenta la distanza in funzione del tempo di un uccello che si allontana dal nido per cercare cibo per i suoi pulcini e dopo un po’ torna da loro.
1. In quale istante l’uccello si trova alla massima distanza dai suoi pulcini?
2. Dopo quanto tempo ritorna al nido definitivamente?
3. Calcola la velocità media dell’uccello fra gli istanti di tempo t1 = 0 minuti e t2 = 15 minuti.
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 la figura che rappresenta la distanza di un uccello dal suo nido in funzione del tempo. Osserviamo per bene il grafico. In questo modo possiamo stabilire sia l’istante in cui il volatile si trova nel punto più lontano sia quando torna definitivamente dai suoi pulcini. A questo punto, non ci resta altro che determinare la velocità media dell’uccello fra gli istanti richiesti dal quesito. Per farlo, applichiamo la definizione. Ricordiamo che, matematicamente, essa corrisponde al coefficiente angolare della retta che unisce i due punti “prescelti”.
Rispondo ai primi due punti osservando il grafico riportato, il quale mostra la distanza in funzione del tempo di un uccello dal proprio nido.
Esso si trova alla massima distanza dai suoi pulcini quando raggiunge i 15 metri, ovvero in corrispondenza del tempo:
$$t=15min$$
L’uccello ritorna poi al nido al venticinquesimo minuto, standoci poco più di 5 minuti. Torna però definitivamente dai suoi pulcini solamente al minuto numero 45 (il grafico non oscilla più):
$$t=45min$$
Determino la velocità media dell’uccello fra gli istanti richiesti applicandone la definizione (matematicamente corrisponde al coefficiente angolare della retta che unisce i due punti corrispondenti alle richieste del quesito):
$$v_m=\frac{\Delta x}{\Delta t}=\frac{15m-0m}{(15-0)min}=1,0\frac{m}{min}$$