Si propongono esercizi sul moto rettilineo uniforme che avviene quando un corpo si muove in linea retta a velocità costante. Gli esercizi sul moto rettilineo uniforme sono tra quelli più semplici e l’unica difficoltà risiede nel considerare le corrette unità di misura e, nel caso, uniformarle tramite equivalenze
Per svolgere gli esercizi occorre conoscere la formula della velocità che è data dal rapporto tra lo spazio percorso e il tempo impiegato:
v = s/t
Si misura quindi la distanza tra il corpo e un punto detto origine. Detta x la posizione finale e xo quella iniziale lo spazio percorso è Δs = x-xo
Per calcolare l’intervallo di tempo l’intervallo di tempo detto t il tempo finale e to quello iniziale l’intervallo di tempo è Δt = t-to
Pertanto la velocità è pari a
v = Δs / Δt = x-xo/t-to
La legge oraria di un corpo è la relazione che lega l’istante di tempo t e la posizione s del corpo a quell’istante. Nel caso del moto rettilineo uniforme poiché x-xo= v(t-to) si ha:
x = xo + v(t-to)
Calcolo della velocità
Un corpo si muove con moto rettilineo uniforme. All’istante 10 s si trova in un punto di ascissa 20 m su una traiettoria rettilinea. All’istante 25 s si trova in un punto di ascissa 50 m. Calcolare la velocità media del corpo
Si calcola lo spazio percorso che è pari a:
Δs = x-xo = 50 m – 20 m = 30 m
E il l’intervallo di tempo pari a:
Δt = t-to = 25 s – 10 s = 15 s
Da cui:
v = 30 m/15 s = 2 m/s
Calcolo del tempo
Un corpo ha una velocità di 2 m/s. Calcolare il tempo necessario a percorrere 1 km
Dalla definizione di velocità:
t = s/v
Si uniformano le unità di misura convertendo lo spazio in metri:
1 km = 1000 m
Da cui
t = 1000 m/ 2 m/s = 500 s
Calcolo dello spazio
Un corpo si muove di moto rettilineo uniforme con una velocità di 3 m/s. Calcolare:
- Lo spazio percorso in 10 s
- Lo spazio percorso in 15 minuti
Dalla definizione di velocità:
s = v · t
- s = 3 m/s · 10 s = 30 m
- si devono convertire i minuti in secondi:
s = 15 min · 60 s/min = 900 m
da cui s = 3 m/s · 900 s = 2700 m