Nella figura sono rappresentate le velocità in alcuni
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Categoria: FISICA | MOTO RETTILINEO | CADUTA LIBERA
Nella figura sono rappresentate le velocità in alcuni istanti di un oggetto che è stato lanciato verso l’alto.
1. Qual è la sua velocità nell’istante in cui smette di salire?
2. In quale istante l’oggetto smetterà di salire?
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) 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.
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In questo esercizio ci viene detto che nella figura sono rappresentate le velocità di un oggetto in alcuni istanti. Sappiamo che, in un moto di caduta libera con lancio verso l’alto, un oggetto smette di salire nell’istante in cui la sua velocità si annulla. Stabilito ciò, ricaviamo l’istante in cui ciò avviene determinando l’equazione della retta passante per i punti evidenziati nel grafico.
So che, in un moto costituito da un lancio verso l’alto, un oggetto smette di salire nell’istante preciso in cui la sua velocità iniziale si annulla, perciò:
$$v=0\frac{m}{s}$$
Determino l’istante in cui ciò avviene calcolando dapprima l’equazione della retta che passa per i punti del grafico:
$$v=\frac{(8,00-2,12)\frac{m}{s}}{(0-0,6)s}t+8,00\frac{m}{s}$$
da cui:
$$v=-9,8\frac{m}{s^2}t+8,00\frac{m}{s}$$
A questo punto sostituisco nell’equazione il valore della velocità che l’oggetto ha quando smette di salire, ovvero $v=0$:
$$0\frac{m}{s}=
-9,8\frac{m}{s^2}t+8,00\frac{m}{s}$$
da cui ricavo che il tempo è pari a:
$$t=\frac{(0-8,00)\frac{m}{s}}{-9,8\frac{m}{s^2}}=0,82s$$