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Fisica Generale - Problemi svolti - Febbraio 2021
TESTO DEL PROBLEMA
Un leone parte da fermo verso la sua preda con accelerazione costante per 5,03 secondi. Calcola le coordinate di 10 punti del grafico spazio-tempo e disegnali su un piano cartesiano.
SVOLGIMENTO
Scriviamo la legge oraria del moto uniformemente accelerato:
s = s0 + v0t + (1/2)at2
Il leone parte da fermo. Cosa ci suggerisce questa informazione?
Posizione iniziale = (0, 0)
Velocità iniziale = (0, 0)
La legge oraria si semplifica molto:
s = (1/2)at2
Se tabelliamo in funzione del tempo ad intervalli di 0,5 secondi da 0 a 5, possiamo costruire il grafico con l'aiuto di Excel.
| t (s) | Grafico spazio-tempo (m) |
|---|---|
| 0.00 | 0.00 |
| 0.50 | 1.50 |
| 1.00 | 3.00 |
| 1.50 | 4.50 |
| 2.00 | 6.00 |
| 2.50 | 7.50 |
| 3.00 | 9.00 |
| 3.50 | 10.50 |
| 4.00 | 12.00 |
| 4.50 | 13.50 |
| 5.00 | 15.00 |
Osservazioni
In 5 secondi il leone ha percorso quasi 40 metri !!!
TESTO DEL PROBLEMA
Disegna un grafico velocità-tempo di un moto uniformemente accelerato
in cui: 10 / 4 / Quanto spazio è stato percorso in 20s?
SVOLGIMENTO
Il moto è uniformemente accelerato, scriviamo le leggi orarie della velocità e dello spazio:
Con posizione iniziale nulla velocità iniziale ed accelerazione di: 0, 10 / 4 / 10 4 → 10 2
Nel piano cartesiano le due funzioni sono rappresentate rispettivamente da una semiretta e un arco di parabola: 10 4 ⇔ 10 4 10 2 ⇔ 10 2
Con la condizione: 0 20
Rappresentiamo per i primi 20 secondi le due leggi:
Velocità - Tempo
100(m/s) 80 60
Velocità 40 20 0 5 10 15 20 25 tempo (s)
Quanto spazio è stato percorso in 20 secondi?
20 10 ∙ 20 2 ∙ 20 20 1000 1,0
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