Come si svolgono gli esercizi di fisica sul moto rettilineo uniforme? Studio della legge oraria. Interpretazione dei grafici spazio tempo. Test di allenamento per facoltà a numero chiuso

Ciao a tutti! In questo blocco di materiale didattico dedicato al moto rettilineo uniforme sciogliamo tutta una serie di dubbi rispondendo alla domanda: come si svolgono gli esercizi di fisica sul moto rettilineo uniforme? Affronteremo lo studio della legge oraria. Procederemo poi con l’interpretazione dei grafici spazio tempo. Tenete presente che il test di allenamento finale contiene domande molto simili a quelle che troverete per il test di ammissione alle facoltà a numero chiuso.

Che materiale contiene questo box?

  • 1 videolezione di teoria con domande interattive
  • 2 videolezioni con ESERCIZI SVOLTI e commentati su legge oraria e grafici spazio tempo
  • 1 PDF TEORIA usato durante la videolezione interattiva
  • 1 PDF con ESERCIZI DA SVOLGERE (con soluzioni commentate)
  • 1 TEST di allenamento con 12 domande per testare la vostra preparazione

Intanto adesso facciamo qui un riepilogo sulle principali nozioni che riguardano il moto rettilineo uniforme

il moto rettilineo uniforme

Quando un oggetto si muove di moto rettilineo uniforme? Quando si muove rispetto ad un determinato sistema di riferimento e percorre una traiettoria rettilinea a velocità costante. Questo è il tipo di moto più semplice che possa esistere ma per poterlo descrivere in maniera corretta dobbiamo acquisire un linguaggio ovvero un vocabolario tipico di questo ramo della fisica che si chiama cinematica, branca della fisica che studia il moto dei corpi.

sistemi di riferimento

In fisica il sistema di riferimento sono gli assi geometrici rispetto ai quali facciamo una determinata misura di moto. Possiamo avere tre diversi tipi di sistema di riferimento: unidimensionale, bidimensionale, tridimensionale.

sistema di riferimento unidimensionale

Questo tipo di sistema di riferimento è una semplice retta orientata e serve per studiare i modi in unica dimensione come ad esempio il moto rettilineo uniforme!

sistema di riferimento bidimensionale

Questo tipo di sistema di riferimento è composto da due assi dunque può coincidere con il concetto di piano cartesiano che abbiamo in testa, serve quando dobbiamo rappresentare il moto in due dimensioni.

sistema di riferimento tridimensionale

È un sistema composto da tre diversi assi che serve per poter descrivere i moti in tre dimensioni, come quelli che avvengono nella realtà!

grandezze fisiche caratteristiche del moto

Per studiare un oggetto che si muove di moto rettilineo uniforme abbiamo bisogno di quattro grandezze fisiche: la posizione, l’istante di tempo, la distanza percorsa, l’intervallo di tempo. Abbiamo anche bisogno di due strumenti di misura: la riga metrica ed il cronometro. Una volta studiato lo spazio e il tempo potremo da questi definire la velocità dell’oggetto. Ma vediamo in dettaglio come definire queste quattro grandezze fisiche elencate.

posizione ed istante di tempo

Si definisce posizione di un oggetto il punto nel quale si trova l’oggetto ad un determinato istante di tempo. Di conseguenza l’istante di tempo è quel momento nel quale l’oggetto occupa una determinata posizione. Misureremo la posizione in metri e l’istante di tempo in secondi.

distanza percorsa ed intervallo di tempo

la distanza percorsa si definisce come quella quantità di metri che l’oggetto percorre in un determinato intervallo di tempo. Di conseguenza definiamo l’intervallo di tempo quel numero di secondi nei quali l’oggetto percorre una certa distanza. Misureremo la distanza percorsa in metri e l’intervallo di tempo in secondi. Possiamo allora definire in questo momento che cos’è la velocità: ci sarà molto utile perché con questa potremo introdurre quella legge matematica che si utilizza per fare calcoli del moto rettilineo uniforme chiamata legge oraria del moto.

la velocità

Definiremo la velocità come rapporto tra la distanza percorsa e l’intervallo di tempo: misureremo la velocità in metri al secondo (oppure anche in chilometri orari). Siamo ora pronti a definire quella legge matematica che lega la posizione di un certo oggetto ad un certo intervallo di tempo: questa legge viene chiamata legge oraria del moto, contiene anche il concetto di velocità ed è molto utile per fare i calcoli negli esercizi sul moto rettilineo uniforme.

legge oraria del moto 

La legge oraria del moto è un’equazione che descrive la posizione di un oggetto in un determinato istante di tempo: in particolare la posizione di quest’oggetto in quest’istante di tempo è uguale alla posizione iniziale dell’oggetto alla quale sommiamo il prodotto tra la velocità costante dell’oggetto e quell’istante di tempo che stiamo considerando.

's= s^{\circ}+vt'

formule inverse della legge oraria del moto

È possibile ricavare formule inverse dalla legge oraria del moto: la prima rispetto alla posizione iniziale, la seconda rispetto alla velocità e la terza rispetto all’istante di tempo! Vediamo lì qui!

's^{\circ}=s-vt' 'v=\left ( s-s^{\circ} \right )/t' 't=\left ( s-s^{\circ} \right )/v'

grafico spazio tempo

Il grafico spazio tempo è un piano cartesiano che ha le posizioni sull’asse delle ordinate e gli istanti di tempo sull’asse delle ascisse. È molto utile perché in molti problemi viene mostrato semplicemente l’andamento del moto in un determinato grafico e bisogna interpretandolo dando dei numeri abbinati a quello che sta facendo l’oggetto, chiariremo queste cose ovviamente nelle lezioni che faremo. Ma tipicamente com’è il grafico spazio tempo? È una retta con una certa pendenza: positiva se la velocità costante dell’oggetto è positiva ovvero se l’oggetto va in avanti e negativa se la velocità dell’oggetto è negativa ovvero progetto sta andando indietro, ovviamente a velocità costante! Non è detto che passi per l’origine: infatti abbiamo visto che se la posizione iniziale è diversa da zero allora la retta non passerà dall’origine ma se la posizione iniziale è uguale zero allora ci troveremo proprio nel caso di retta passante per l’origine.

grafico velocità tempo

Il grafico velocità tempo è un piano cartesiano che ha le velocità sull’asse delle ordinate e gli istanti di tempo sull’asse delle ascisse. È molto utile perché in molti problemi viene mostrato semplicemente l’andamento del moto in un determinato grafico e bisogna interpretandolo dando dei numeri abbinati a quello che sta facendo l’oggetto, chiariremo queste cose ovviamente nelle lezioni che faremo. Ma tipicamente la retta com’è nel grafico velocità tempo? È sempre parallela all’asse dei tempi e parte del valore di velocità costante che oggetto ha!

1
PDF teoria
2
lezione 1 TEORIA
70
3
lezione 2 esercizi svolti e commentati
50 minuti
4
lezione 3 esercizi svolti e commentati
65 minuti
5
PDF esercizi da svolgere (con soluzioni commentate)
6
TEST FINALE di allenamento – MRU
12 domande

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iscritti: 14 studenti
durata: 2 ore
lezioni: 5
video: 3
PDF: 2
test: 1
livello: scuole superiori