Per via degli effetti gravitazionali e delle maree
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Categoria: FISICA | MOTO RETTILINEO | VELOCITÀ
Per via degli effetti gravitazionali e delle maree, la distanza tra la Luna e la Terra, che attualmente è circa 384 400 km, aumenta di 19 cm ogni 5 anni. Fra quanto tempo la Luna si sarà allontanata di 1000 km?
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, per via degli effetti gravitazionali e delle maree, la distanza tra la Luna e la Terra aumenta in continuazione. Determiniamo innanzitutto la velocità di allontanamento della Luna rispetto alla Terra sapendo che aumenta di 19 centimetri ogni 5 anni. Calcoliamo poi il tempo necessario per allontanarsi di 1000 chilometri facendo il rapporto tra lo spazio e la velocità calcolata al punto precedente. Specifichiamo che è presente un dato in più, che non ci dà alcuna informazione utile per la risoluzione del quesito.
Determino la velocità di allontanamento della Luna rispetto alla Terra sapendo che aumenta di 19 centimetri ogni 5 anni:
$$v_{all}=\frac{\Delta x_{all}}{\Delta t_{all}}=$$
$$=\frac{1,9\times10^{-4}km}{5anni}=3,8\times10^{-5}\frac{km}{anno}$$
Calcolo ora il tempo necessario per allontanarsi di 1000 chilometri:
$$\Delta t_{1000}=\frac{\Delta x_{1000}}{v_{all}}=$$
$$=\frac{1000km}{3,8\times10^{-5}\frac{km}{anno}}=2,6\times10^7anni$$
Specifico che è presente un dato in più, che non ci dà alcuna informazione utile per la risoluzione del quesito.