Nel 41° giro del Gran Premio di
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Categoria: FISICA | MOTO RETTILINEO | VELOCITÀ
Nel 41° giro del Gran Premio di Monza del 2004, Rubens Barrichello ha stabilito il record ufficiale del circuito con una velocità media di 257,321 km/h in un giro. Il record assoluto del circuito è di Kimi Raikkonen, che nelle qualifiche del 2018 ha impiegato per fare un giro 1’19’’119 con una velocità media di 263,588 km/h. Calcola il tempo sul giro impiegato da Barrichello quando ha stabilito il suo record.
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 nel 41° giro del Gran Premio di Monza del 2004, Rubens Barrichello ha stabilito il record ufficiale del circuito. Convertiamo innanzitutto il tempo di Raikkonen in secondi. Determiniamo poi la lunghezza di un giro di Monza partendo dalla velocità media del pilota finlandese. A questo punto, possiamo calcolare il tempo impiegato da Barrichello nel suo giro record in secondi. Convertiamo infine questo valore in minuti.
Converto innanzitutto il tempo impiegato da Raikkonen in secondi:
$$t_r=1min19s119ms=$$
$$=(1\times60+19+0,119)s=79,119s$$
Determino ora la lunghezza di un giro di Monza partendo dalla definizione di velocità media:
$$v_r=\frac{x}{t_r}$$
da cui:
$$x=v_rt_r=\frac{263,588}{3,6}\frac{m}{s}\times79,119s=$$
$$=5,793\times10^3m$$
Posso ora calcolare il tempo impiegato da Barrichello quando ha stabilito il record:
$$t_b=\frac{x}{v_b}=\frac{5,793\times10^3m}{\frac{257,321}{3,6}\frac{m}{s}}=81,046s$$
Dato che un minuto equivale a 60 secondi, posso riscrivere questo valore come $1min21,046s$.