Concetti Chiave
- La forza totale durante l'accelerazione è di 400 N, calcolata con F = m × a.
- Durante il moto a velocità costante, la forza totale è pari a 0 N poiché l'accelerazione è zero.
- La velocità finale raggiunta dall'automobile è di 5,0 m/s dopo 10 secondi di accelerazione.
- La distanza percorsa nel primo tratto con accelerazione è di 25 metri.
- La distanza totale percorsa dall'automobile è di 100 metri, combinando entrambi i tratti.
Unautomobile di massa [math]800 kg[/math] parte da ferma con unaccelerazione di [math]0,50 m/s^2 [/math] e la mantiene per [math]10 s[/math] . Poi prosegue a velocit costante per [math]15 s[/math] .
- Determina il valore della forza totale che agisce in ognuno dei tratti indicati.
- Calcola la velocit finale raggiunta.
- Calcola la distanza totale percorsa.
Svolgimento (1)
In base al secondo principio della dinamica la forza data dalla formula[math] F = m \cdot a [/math]
:
[math] F = m \cdot a = 800 kg \cdot 0,50 N/(kg) = 400 N [/math]
Successivamente lautomobile prosegue a velocit costante, quindi la sua accelerazione pari a zero, quindi anche la forza che agisce su di essa uguale a zero.
[math] F_2 = m \cdot a = 800 kg \cdot 0 N/(kg) = 0 N [/math]
Svolgimento (2)
Possiamo trovare la velocit dalla formula dellaccelerazione[math] a = v/t [/math]
:
[math] a = v/t o v = a \cdot t = 0,50 m/s^2 \cdot 10 s = 5,0 m/s [/math]
Svolgimento (3)
Per determinare la distanza percorsa nel primo tratto, usiamo la legge oraria del moto uniformemente accelerato:
[math]s = 1/2 at^2 = 1/2 \cdot 0,50 m/s^2 \cdot (10 s)^2 = 25 m [/math]
Per la distanza del secondo tratto, invece, la formula del moto rettilineo uniforme:
[math] s_2 = v \cdot t = 5,0 m/s \cdot 15 s = 75 m [/math]
Lo spazio totale sar quindi
[math] s_(TOT) = s_1 + s_2 = 25 m + 75 m = 100 m [/math]
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