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Centro di massa tra paricelle allineate e non allineate

Fisica

Fabrice Deseaux

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12 Settembre 2021

Centro di massa tra paricelle allineate e non allineate

Centro di Massa: Definizione e Concetto Chiave

Il centro di massa di un sistema è un punto in cui si concentra l’intera massa del sistema, su cui agiscono le forze esterne. Questo concetto diventa particolarmente rilevante nei sistemi omogenei, dove il centro di massa coincide con il baricentro geometrico.

Calcolo del Centro di Massa per Due Particelle

Consideriamo un sistema composto da due particelle con masse m1 e m2, distanti x1 e x2 da un’origine O. La distanza xcm del centro di massa da O è data da:

xcm = (m1 * x1 + m2 * x2) / (m1 + m2)

Il centro di massa possiede la proprietà che il prodotto della massa totale M del sistema per la distanza da O è uguale alla somma dei prodotti delle masse delle particelle per le rispettive distanze da O.

Calcolo del Centro di Massa per n Particelle Allineate

Nel caso di n particelle allineate lungo una retta, il centro di massa è determinato dalla seguente formula:

xcm = (Σ mi * xi) / Σ mi

dove Σ mi rappresenta la massa totale del sistema M. Quindi, xcm = Σ mi * xi / M.

Calcolo del Centro di Massa per Tre Particelle Non Allineate

Se tre particelle non sono allineate e si trovano in un piano, le coordinate xcm e ycm del centro di massa sono calcolate come:

xcm = (m1 * x1 + m2 * x2 + m3 * x3) / (m1 + m2 + m3)
ycm = (m1 * y1 + m2 * y2 + m3 * y3) / (m1 + m2 + m3)

Le coordinate xcm e ycm sono riferite rispetto alla stessa origine O.

La comprensione del concetto di centro di massa e il calcolo preciso di esso sono fondamentali in fisica per studiare il comportamento dei sistemi di particelle in movimento.

Esercizi sul moto di un proiettile: equazioni per il moto orizzontale e verticale

Fisica

Fabrice Deseaux

-

11 Settembre 2021

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Esercizi sul moto di un proiettile: equazioni per il moto orizzontale e verticale

Il Moto di un Proiettile: Esercizi e Soluzioni

Il moto di un proiettile rappresenta un esempio di moto curvilineo uniformemente accelerato, in cui un oggetto viene lanciato in aria con un angolo obliquo rispetto alla superficie terrestre. Questo movimento è caratterizzato da un’accelerazione costante, che corrisponde all’accelerazione di gravità, diretta verso il basso.

Equazioni per il Moto del Proiettile
Le equazioni che descrivono il moto del proiettile sono tipiche di un moto uniformemente accelerato, come:
– x = v₀t + ½ at²
– v = v₀ + at
– v² = v₀² + 2ax

Essendo il moto del proiettile bidimensionale, con componenti orizzontali e verticali indipendenti, è necessario avere due set di equazioni separate per descrivere il movimento complessivo.

Equazioni per il Moto Orizzontale
Per quanto riguarda il moto orizzontale, dove l’accelerazione è nulla lungo l’asse x, le equazioni diventano:
– x = v_0xt
– v = v_0x
– v² = v_0x²

Equazioni per il Moto Verticale
Nel caso del moto verticale, considerando a_y = -g e v_0y = 0, le equazioni diventano:
– y = – ½ gt²
– v = -gt
– v² = -2gx

Esercizi sul Moto del Proiettile

Calcolo della Velocità Iniziale
Supponiamo di lanciare un corpo orizzontalmente da una collina alta 22.0 metri fino a una distanza di 35.0 metri dal bordo della collina. Per determinare la velocità iniziale orizzontale, usiamo le seguenti informazioni:

Dati:
– y = -22.0 m
– x = 35.0 m
– a_y = -g = -9.8 m/s²

Calcoliamo il tempo impiegato utilizzando l’equazione y = – ½ gt², da cui otteniamo t = 2.12 secondi. Conoscendo il tempo, possiamo calcolare la velocità orizzontale iniziale (v_0x) che risulta essere 16.5 m/s.

Calcolo della Distanza Orizzontale
In un altro scenario, un corpo viene lanciato da un tavolo alto 0.60 metri con una velocità orizzontale iniziale di 2.4 m/s. Vogliamo calcolare la distanza orizzontale tra il bordo del tavolo e il punto di atterraggio del corpo.

Calcoliamo il tempo impiegato utilizzando l’equazione y = – ½ gt², da cui otteniamo t = 0.350 secondi. Successivamente, calcoliamo la distanza orizzontale (x) usando l’equazione x = v_0xt, ottenendo una distanza di 0.84 metri.

In conclusione, il moto del proiettile è un esempio di movimento complesso che richiede l’applicazione di equazioni specifiche per le componenti orizzontali e verticali del moto. Mediante esercizi pratici come quelli proposti, è possibile comprendere meglio le leggi del moto e applicarle a situazioni reali.

Prodotto tra vettori: esempi, esercizi

Fisica

Fabrice Deseaux

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10 Settembre 2021

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I diversi tipi di prodotto tra vettori

Il prodotto tra vettori può assumere diversi aspetti: il prodotto tra un vettore e uno scalare, il prodotto scalare tra due vettori e il prodotto vettoriale tra due vettori.

Prodotto di un vettore per uno scalare

Quando moltiplichiamo un vettore A per uno scalare k, otteniamo un nuovo vettore che ha modulo pari a k volte il modulo di A e che condivide la stessa direzione con A se k è positivo, mentre ne assume una direzione opposta se k è negativo. Questo prodotto è definito con il simbolo ·.

Prodotto scalare tra due vettori

Il prodotto scalare tra due vettori A e B, indicato con A·B, è dato dalla formula A·B = AB cos θ, dove A e B sono i moduli dei due vettori e cos θ è il coseno dell’angolo formato da essi. In alternativa, è possibile calcolare il prodotto scalare mediante la somma delle componenti sull’asse x e y dei due vettori.

Esistono numerosi esempi di grandezze fisiche che possono essere descritte tramite il prodotto scalare tra vettori, tra cui il lavoro meccanico, l’energia potenziale gravitazionale, il potenziale elettrico e la potenza elettrica.

Prodotto vettoriale tra due vettori

Il prodotto vettoriale tra due vettori A e B è un vettore di modulo AB·senθ, in cui θ è l’angolo tra A e B e la direzione è perpendicolare al piano formato dai due vettori. La determinazione della direzione e del verso del prodotto vettoriale avviene seguendo la regola della mano destra.

Esempio di calcolo

Consideriamo i vettori A e B con moduli 1 e 6 rispettivamente. Calcolando il prodotto tra i due vettori, sapendo che l’angolo è di π/2, otteniamo AB·senθ = 1·6·cos(90°) = 1·6·0 = 0.

In conclusione, il prodotto tra vettori può essere di diverso tipo e riveste un ruolo fondamentale nell’ambito della fisica e della matematica, consentendo di descrivere e comprendere fenomeni di vario genere.

Idrossido di zinco: solubilità, sintesi, reazioni, usi

Fabrice Deseaux

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10 Settembre 2021

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Idrossido di zinco: solubilità, sintesi, reazioni, usi

L’Idrossido di Zinco è un composto inorganico con formula Zn(OH)₂, in cui lo zinco ha numero di ossidazione +2 ed è presente in natura in minerali rari come il wülfingite, ashoverite e sweetite. Questo composto è poco solubile, con un prodotto di solubilità pari a 1.2 x 10^-17.

Composizione chimica

L’idrossido di zinco si dissocia secondo l’equilibrio:
Zn(OH)₂ ⇄ Zn²⁺ + 2 OH⁻. L’espressione del prodotto di solubilità è K_ps = [Zn²⁺][OH⁻]². La solubilità molare è di 1.4 x 10^-6 M, corrispondente a 1.4 x 10^-4 g/L.

Proprietà

L’idrossido di zinco si presenta come una polvere bianca stabile e poco reattiva, poco solubile in etanolo e acqua. In soluzione, può solubilizzarsi in presenza di ammoniaca formando il complesso tetrammino zinco.

Sintesi

Il composto può essere sintetizzato da una soluzione contenente nitrato di zinco in presenza di una base tramite una reazione di precipitazione.

Reazioni

L’Idrossido di Zinco è anfotero e reagisce con acidi come l’acido cloridrico per formare cloruro di zinco. In presenza di eccesso di ioni OH⁻, si forma il complesso tetraidrossidozincato. A 125°C subisce decomposizione termica con formazione di ossido di zinco.

Usi

Questo composto viene impiegato in medicazioni chirurgiche come adsorbente, come riempitivo in vernici, tessuti e plastica, come materiale isolante e nella produzione di cemento, macchinari e cosmetici. È ampiamente presente in creme, lozioni per la pelle e talco per bambini.

Moto di un proiettile: componenti, velocità, coordinate

Fisica

Fabrice Deseaux

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9 Settembre 2021

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Moto di un proiettile: componenti, velocità, coordinate

Il movimento di un proiettile rappresenta un esempio di moto curvilineo uniformemente accelerato, nel quale un corpo viene lanciato obliquamente in aria. Durante questo movimento, il proiettile è soggetto a un’accelerazione costante, che corrisponde all’accelerazione di gravità, diretta verso il basso.

In questo contesto, l’accelerazione di gravità, indicata con g, agisce esclusivamente lungo l’asse verticale, mentre lungo l’asse orizzontale non vi è alcuna accelerazione. Scelto un sistema di riferimento con l’asse y verso l’alto, le componenti di accelerazione sono: ay = -g e ax = 0.

Per descrivere il moto del proiettile, si può assumere come punto di origine il punto di lancio, con le coordinate iniziali x0 = 0 e y0 = 0. La velocità iniziale v0 forma un angolo θ con l’asse x, e le sue componenti lungo gli assi sono: vx0 = v0 cos θ e vy0 = v0 sen θ.

Componenti del Moto del Proiettile

Poiché non vi è accelerazione lungo l’asse orizzontale, la componente orizzontale della velocità rimane costante. Dato che vx = vx0 + ax t, si ottiene vx = v0 cos θ poiché ax = 0.

Al contrario, la componente verticale della velocità subisce l’accelerazione gravitazionale ay = -g, e pertanto vy = v0 sen θ – gt. Questo comportamento corrisponde a quello di un corpo in caduta libera.

Velocità e Coordinate del Proiettile

Il modulo della velocità del proiettile in un dato istante è definito come la radice quadrata della somma dei quadrati delle componenti: v = √(vx^2 + vy^2). L’angolo θ formato dal vettore velocità rispetto all’orizzontale è determinato da tg θ = vy/vx.

Le coordinate x e y del proiettile al variare del tempo possono essere espresse dalle seguenti equazioni:
– x = v0 cos θ t
– y = v0 sen θ t – ½ gt^2

Combinando queste equazioni ed eliminando il tempo, si ottiene l’equazione della traiettoria del proiettile: y = bx – cx^2, che rappresenta una parabola. Quindi, il moto di un proiettile segue un percorso parabolico.

In conclusione, il moto di un proiettile è caratterizzato da una traiettoria parabolica, influenzata dall’angolo di lancio, dalla velocità iniziale e dall’accelerazione di gravità. La comprensione di questi concetti è fondamentale per analizzare il movimento dei corpi lanciati in aria.

Terza legge di Newton: enunciato, esempi

Fisica

Fabrice Deseaux

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8 Settembre 2021

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Terza legge di Newton: enunciato, esempi

L’importanza della terza legge di Newton nella statica e nell’equilibrio dei corpi

Isaac Newton è stato un importante matematico, autore, astronomo e fisico inglese, noto per le sue significative scoperte in campi come l’ottica e il calcolo, nonché per la formulazione delle tre leggi del moto. Tra queste leggi, la terza legge di Newton, anche conosciuta come legge di azione e reazione, riveste un ruolo fondamentale.

La Terza Legge di Newton e l’Equilibrio Statico

La terza legge di Newton ha una particolare importanza nell’equilibrio statico dei corpi. Quando un corpo si trova in stato di quiete, la risultante delle forze applicate su di esso è nulla. Questo equilibrio si verifica poiché, nonostante il corpo sia soggetto alla forza gravitazionale, rimane fermo con accelerazione zero. In questo contesto, la legge di azione e reazione si manifesta attraverso la presenza di forze uguali e contrarie che si annullano reciprocamente.

Forza di reazione e Forza Normale

Quando un corpo è soggetto a una forza, viene generata un’azione pari e contraria su un secondo corpo: queste forze sono la forza di azione e la forza di reazione. Nel contesto dell’interazione tra due corpi, la forza di reazione è spesso chiamata forza normale o reazione vincolare. Questo principio sottolinea che ogni azione genera una reazione equivalente e opposta.

Enunciato della Terza Legge di Newton

La terza legge di Newton può essere enunciata in diversi modi, tra cui:

– Ad ogni azione corrisponde una reazione uguale e contraria.
– Le azioni reciproche tra due corpi sono sempre uguali e dirette in versi opposti.

Esempio Pratico

Un esempio concreto dell’applicazione della terza legge di Newton è rappresentato da una molla attaccata al soffitto con un peso attaccato dall’altra parte in condizioni di equilibrio. In questa situazione, tutte le forze in gioco si annullano reciprocamente poiché i corpi non subiscono accelerazioni.

Le forze che agiscono sul corpo legato alla molla sono la tensione della molla e la forza peso, entrambe con uguale valore ma direzione opposta. Questo equilibrio si traduce nell’annullarsi delle forze e nell’assenza di accelerazione.

In conclusione, la terza legge di Newton illustra il principio fondamentale dell’equilibrio tra le forze in natura, sottolineando l’importanza delle reazioni pari e contrarie in ogni interazione fisica.

Seconda legge di Newton: formule, esercizi

Fisica

Fabrice Deseaux

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7 Settembre 2021

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Seconda legge di Newton: formule, esercizi

La Seconda Legge di Newton: Principio di Proporzionalità

Il secondo principio della dinamica, meglio conosciuto come la seconda legge di Newton, è uno dei fondamenti della fisica moderna. Questo principio, formulato da Isaac Newton nei suoi “Principia Mathematica Philosophiae Naturalis” nel 1687 insieme alle altre leggi del moto, rappresenta una pietra miliare nella comprensione del movimento dei corpi.

Enunciato della Seconda Legge di Newton

La seconda legge di Newton afferma che la forza applicata su un oggetto è direttamente proporzionale alla sua massa e all’accelerazione, seguendo la stessa direzione e verso. In formula matematica, questo si esprime con l’equazione F = m · a, dove F è la forza in Newton, m è la massa in kg e a è l’accelerazione in m/s². Isolando l’accelerazione nell’equazione, otteniamo a = F/m.

Forze Multiple e Accelerazione

Quando più forze agiscono su un corpo, è necessario considerare il vettore risultante di tutte le forze per determinare l’accelerazione, tenendo conto del modulo, della direzione e del verso delle forze coinvolte. Ad esempio, se due forze di uguale intensità ma con verso opposto agiscono su un corpo, la forza risultante sarà la differenza tra le due forze.

Componenti delle Forze

L’equazione a = F/m può essere espansa in tre equazioni scalari per le componenti x, y e z delle forze. Questo permette di analizzare in dettaglio l’effetto delle forze su un corpo in movimento.

Esercizio Pratico sulla Seconda Legge di Newton

Consideriamo un corpo con massa di 40 kg che viene spinto con una forza orizzontale di 20 N, mentre è soggetto alla forza gravitazionale verso il basso. Calcolando l’accelerazione del corpo trascurando l’attrito, possiamo determinare che l’accelerazione lungo l’asse x sarà di 0.5 m/s².

In conclusione, la seconda legge di Newton rappresenta uno dei concetti fondamentali della fisica, offrendo una base solida per la comprensione del movimento dei corpi e delle forze che lo influenzano.

Componenti di un vettore: rappresentazione grafica, esercizi

Fisica

Fabrice Deseaux

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6 Settembre 2021

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Componenti di un vettore: rappresentazione grafica, esercizi

Come rappresentare un vettore su un piano cartesiano

Un vettore è definito come un segmento orientato, la cui lunghezza è proporzionale al modulo del vettore, e una freccia che indica la sua direzione. Su un piano cartesiano, un punto può essere descritto da una coppia di coordinate (x, y). Similmente, un vettore in un piano è descritto da una coppia di coordinate vettoriali, dove la coordinata x è la componente x del vettore e la coordinata y è la componente y del vettore.

Componenti di un vettore su un piano

Le componenti di un vettore x e y sono le proiezioni ortogonali su gli assi x e y nel sistema cartesiano. Utilizzando la regola del parallelogramma per l’addizione vettoriale, ogni vettore su un piano cartesiano può essere espresso come la somma delle sue componenti vettoriali.

Rappresentazione grafica delle componenti di un vettore

Consideriamo il vettore A nel piano cartesiano con le sue proiezioni sugli assi x e y, cioè A_x e A_y, che costituiscono le sue componenti. Il vettore A rappresenta l’ipotenusa di un triangolo rettangolo con cateti A_x e A_y.

Calcolo del modulo e della direzione di un vettore

Per calcolare il modulo di un vettore, possiamo utilizzare il teorema di Pitagora, dove A = √(A_x^2 + A_y^2). Se θ è l’angolo tra l’asse delle ascisse e il vettore A, allora A_y = A sin θ e A_x = A cos θ. L’angolo θ può essere calcolato utilizzando la relazione: θ = arctan(A_y / A_x).

Esercizi

1. Una forza di 250 N agisce con un angolo di 30° rispetto all’asse delle ascisse. Calcoliamo le componenti del vettore forza:
A_y = A sin θ = sin 30° = 250 · 0.5 = 125 N
A_x = A cos θ = cos 30° = 250 · 0.866 = 216.5 N

2. Un corpo si muove dal punto (6.0 cm; 1.6 cm) al punto (2.0 cm; 4.5 cm). Calcoliamo il modulo e la direzione del movimento:
Le componenti del vettore sono:
A_x = 2.0 – 6.0 = – 4.0 cm
A_y = 4.5 – 1.6 = 2.9 cm
Calcolando il modulo del vettore, otteniamo A = √((-4.0)^2 + (2.9)^2) = 4.9 cm
Per la direzione, calcoliamo θ usando: arctan(-0.725) = – 35.9°.

Moto: classificazione dei tipi di moto

Fisica

Fabrice Deseaux

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5 Settembre 2021

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Il moto di un corpo è determinato conoscendo la sua posizione in funzione del tempo e richiede un sistema di riferimento per stabilire la posizione del corpo. Tale sistema può essere cartesiano a due o tre dimensioni (x, y e z).

Un’altra modalità di riferimento è il sistema di coordinate polari, che identifica ogni punto del piano mediante un angolo e una distanza rispetto a un punto fisso chiamato polo.

La traiettoria di un corpo è definita come la linea che collega tutte le posizioni occupate nel tempo dal punto materiale. A seconda dei casi, la traiettoria può essere rettilinea, circolare o curva.

Moto rettilineo

Il moto rettilineo è il tipo di moto lineare più semplice, unidimensionale e avviene lungo una retta, descritto da una sola dimensione spaziale. Un corpo ha moto rettilineo se due punti qualsiasi del corpo percorrono una distanza uguale lungo due linee parallele separate in un lasso di tempo stabilito.

Classificazione

Il moto rettilineo può essere classificato come:

– Moto rettilineo uniforme: il corpo ha una velocità costante lungo un percorso rettilineo senza accelerazione.
– Moto rettilineo uniformemente accelerato: il corpo si muove con un’accelerazione costante, quindi ha una velocità variabile.
– Moto rettilineo non uniformemente accelerato: in questo caso, né la velocità né l’accelerazione del corpo sono costanti.

Moto uniformemente accelerato: legge oraria

Fisica

Fabrice Deseaux

-

5 Settembre 2021

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Moto uniformemente accelerato: legge oraria

Moto Uniformemente Accelerato: Definizione e Formule

Un oggetto è in movimento con moto uniformemente accelerato quando l’accelerazione rimane costante nel tempo. In questo tipo di moto, la velocità del corpo è direttamente proporzionale all’intervallo di tempo in cui avviene la variazione.

Velocità e Tempo nel Moto Uniformemente Accelerato

La relazione tra la variazione di velocità e l’intervallo di tempo è espressa dalla costante di proporzionalità, cioè l’accelerazione. Nel moto uniformemente accelerato, la velocità di un punto cresce in proporzione al tempo trascorso. La formula che descrive la dipendenza velocità-tempo è:

*v – v_o = a(t-t_o)*

dove:
– v è la velocità finale,
– v_o è la velocità iniziale,
– t è il tempo finale,
– t_o è il tempo iniziale.

Spazio Percorso nel Moto Uniformemente Accelerato

La definizione di velocità ci porta alla formula: *ΔS = v·Δt*, dove ΔS rappresenta lo spazio percorso e v indica la velocità. Per un moto uniformemente accelerato, la formula per lo spazio percorso diventa:

*ΔS = (v_o + v)·Δt/2*

Se il corpo inizia il moto da fermo, l’equazione si semplifica in: *ΔS = v·Δt/2*.

Legge Oraria e Formule derivate

La legge oraria di un corpo lega l’istante di tempo t alla sua posizione s. Nel moto uniformemente accelerato, la legge oraria può essere espressa come: *ΔS = v·Δt²/2*.

Da questa formula, possiamo ricavare altre formule utili:
– *a = 2 ·Δs/Δt²*: per calcolare l’accelerazione conoscendo lo spazio percorso e il tempo,
– *Δt = √2 ·Δs/a*: per determinare il tempo impiegato a percorrere uno spazio noto conoscendo l’accelerazione.

Se il corpo non parte da fermo e la sua velocità iniziale non è zero, le formule cambiano leggermente. Ad esempio, *v = v_o + a · t* e *ΔS = v_ot + a · t²/2* rappresentano le relazioni nel caso in cui la velocità iniziale non sia nulla.

Prima legge di Newton: formule, spiegazioni

Fisica

Fabrice Deseaux

-

5 Settembre 2021

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Prima legge di Newton: formule, spiegazioni

La Prima Legge di Newton, conosciuta anche come principio di inerzia, afferma che un oggetto mantiene il suo stato di quiete o di moto uniforme a meno che non sia soggetto all’azione di forze esterne. Isaac Newton, nel 1687, ha introdotto questa legge nelle sue opere Principia Mathematica Philosophiae Naturalis.

La Seconda Legge di Newton stabilisce che la forza che agisce su un corpo è direttamente proporzionale alla sua massa e all’accelerazione, avendo la stessa direzione e verso. Mentre la Terza Legge di Newton afferma che ad ogni azione corrisponde una reazione uguale e contraria.

Il concetto di moto è stato oggetto di dibattito sin dall’antichità, fino a Galileo, il quale ha formulato il principio di inerzia per spiegare i moti di rotazione e rivoluzione della Terra. Newton ha adottato il principio di Galileo come la prima delle sue leggi del moto.

Formule

La Prima Legge di Newton implica che la risultante delle forze esterne su un corpo sia nulla: Σ F = 0. Poiché F = m· a, dove m è la massa del corpo e a è l’accelerazione, se la somma delle forze esterne è nulla, allora la velocità del corpo è costante nel tempo.

Spiegazione

Nonostante la Prima Legge di Newton affermi che un oggetto in movimento resta in movimento, ci sono sempre forze esterne, come l’attrito, che possono influenzare il moto di un corpo. Ad esempio, la forza di attrito rallenta una boccia lanciata sul terreno fino a fermarla.

Esempio

Immaginiamo un paracadutista che si getta da un aereo in volo orizzontale con velocità verticale iniziale zero. La presenza della gravità agisce sulla caduta del paracadutista, aumentando la sua velocità verticale nel tempo.

Questi principi fisici sono alla base dell’intera meccanica classica e aiutano a spiegare il comportamento e il movimento degli oggetti nell’universo.

Il fenomeno della caduta libera e l’uso del paracadute

Un corpo in caduta libera, come un paracadutista appena lanciato da un aereo, subisce immediatamente l’azione della sua forza peso, che agisce verso il basso. Questo fenomeno obbedisce alle leggi del corpo in caduta libera, le quali sono soggette alla sola accelerazione di gravità. Tale accelerazione si manifesta in direzione radiale verso il centro della Terra e ha un valore di 9.8 m/s².

La resistenza dell’aria e il moto uniformemente accelerato

L’accelerazione di un corpo in caduta libera può essere considerata costante, rendendo così valide le leggi del moto uniformemente accelerato. A mano a mano che la velocità del paracadutista aumenta, anche la resistenza dell’aria – che si oppone alla forza peso – aumenta. Quando la resistenza dell’aria raggiunge il peso del paracadutista, la forza risultante su di lui sarà nulla e la sua accelerazione si fermerà. In questo modo, il paracadutista comincerà a cadere a velocità costante.

Il ruolo del paracadute nella caduta

Quando il paracadute viene aperto, la resistenza dell’aria aumenta improvvisamente al punto da superare la forza peso del paracadutista. Di conseguenza, la forza risultante sarà orientata verso l’alto, provocando la decelerazione del paracadutista. Tale decelerazione continuerà finché la resistenza dell’aria non si ridurrà a sufficienza da rendere di nuovo le forze in equilibrio e la velocità di caduta diventerà costante. A questo punto, la velocità terminale dovrebbe attestarsi a pochi metri al secondo.

Per maggiori informazioni sul corpo in caduta libera, consulta il link: [Corpo in caduta libera](https://chimica.today/fisica/corpo-in-caduta-libera/)

Moto rettilineo uniforme: grafici, esercizi

Fisica

Fabrice Deseaux

-

5 Settembre 2021

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Moto rettilineo uniforme: grafici, esercizi

Il Movimento Rettilineo Uniforme: Definizioni e Leggi

Il moto rettilineo uniforme si verifica quando un oggetto si sposta lungo una linea retta a velocità costante. Questo implica che non ci sono variazioni di direzione o verso durante il movimento. Per comprendere appieno questo tipo di moto e le leggi che lo regolano, è necessario definire concetti come spazio, tempo e velocità.

Spazio

Nel contesto del movimento di un corpo, lo spazio si riferisce alla posizione dell’oggetto in un determinato istante. In uno spazio a una dimensione, il movimento avviene lungo una linea che funge da sistema di riferimento. Il dislocamento viene misurato come la distanza tra il corpo e un punto di partenza (origine). Quindi, il moto si esprime come Δs = x – x_o.

Tempo

Il tempo è l’intervallo di tempo durante il quale si verifica un fenomeno. L’intervallo di tempo viene calcolato come Δt = t – t_o, dove t rappresenta il tempo finale e t_o il tempo iniziale.

Velocità

La velocità è il rapporto tra lo spazio percorso e l’intervallo di tempo. La velocità media si calcola come v = Δs / Δt = (x – x_o) / (t – t_o). Nel Sistema Internazionale, lo spazio si misura in metri e il tempo in secondi, quindi l’unità di misura della velocità è m/s (metri al secondo).

Legge Oraria

La legge oraria di un corpo stabilisce il legame tra il tempo e la posizione del corpo in quel momento. Nel caso del moto rettilineo uniforme, poiché x – x_o = v(t – t_o), l’equazione diventa: x = x_o + v(t – t_o).

Grafici

Il grafico spazio-tempo di un moto rettilineo uniforme è una retta, la cui pendenza varia in base al rapporto Δs / Δt. Mentre il grafico velocità-tempo per questo tipo di movimento è una linea orizzontale, che indica una velocità costante nel tempo.

Esercizio

Se un corpo si muove con una velocità costante di 78 km/h, possiamo calcolare lo spazio percorso in 44 minuti espresso in metri. Poiché x_o = 0 e t_o = 0, la legge oraria si semplifica in x = vt. Convertendo 78 km/h in m/s (21,7 m/s), e considerando che ci sono 2640 secondi in 44 minuti, lo spazio percorso sarebbe di 5,73 × 10³ metri.

Il moto rettilineo uniforme è uno dei concetti fondamentali della fisica che ci permette di comprendere meglio il movimento degli oggetti su una traiettoria rettilinea con velocità costante. Con le giuste definizioni e leggi, possiamo analizzare e calcolare varie grandezze fisiche legate a questo tipo di moto.