Partendo da fermo, un corpo che si muove con accelerazione costante percorre 108 m in 12,0 s. Quanti metri ha percorso nei primi 6,00 s di moto?
Partendo da fermo, un corpo che si muove con accelerazione costante percorre 108 m in 12,0 s. Quanti metri ha percorso nei primi 6,00 s di moto?
s(t) =(1/2)*a*t²
Lo spazio percorso è direttamente proporzionale al quadrato del tempo.
s(6) = s(12)*(6/12)² = 108/4 = 27 m
$108 =\dfrac{1}{2}a(12,0)^{2}\Rightarrow \dfrac{108}{4,00} = \dfrac{1}{2}a\left( \dfrac{12,0}{2,00} \right)^{2} \Rightarrow$
$\Rightarrow 27,0 =\dfrac{1}{2}a(6,00)^{2}$
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Accelerazione: $a= \dfrac{2·S}{t^2} = \dfrac{2×108}{12^2} = \dfrac{216}{144} = 1,5~m/s^2$;
distanza percorsa in 6 s: $S= \dfrac{a·t^2}{2} = \dfrac{1,5×6^2}{2} = \dfrac{1,5×36}{2} = 27~m$.
Partendo da fermo, un corpo che si muove con accelerazione costante (MRUA) percorre 108 m in 12,0 s. Quanti metri ha percorso nei primi 6,00 s di moto?
d = a/2*t^2
d' = a/2*t'^2
d'/d = t'^2/t^2
d' = d*t'^2/t^2 = 108*(6/12)^2 =108/4 = 27 m
27 m ( 1/4 di 108 m) perché 6 é metà di 12 e (1/2)^2 = 1/4
Per prima cosa ti clicko un cuoricino per ringraziarti dell'aver osservato il Regolamento trascrivendo su tastiera il testo dell'esercizio, anche perché la foto allegata non è che ti sia venuta ben leggibile. Le mie vertebre cervicali hanno più di 84 anni e sono un po' rigide; il mio browser apre le immagini, ma non le ruota; e, non riuscendo a leggere l'allegato messo di traverso, non avrei potuto risponderti!
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Fino a quando non ti sarà diventato automatico scrivere direttamente la formula risolutiva del problema proposto da un esercizio ti consiglio di seguire un approccio sistematico, un po' noioso, ma a prova d'errore.
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Per tutti gli esercizi di cinematica del punto materiale si comincia dallo scrivere, ma SOPRATTUTTO DAL PENSARE, "punto materiale" al posto di qualsiasi oggetto mobile sia nominato in narrativa. Quindi
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Partendo da fermo, un punto materiale che si muove con accelerazione costante percorre 108 m in 12,0 s. Si chiede quanti metri ha percorso nei primi 6,00 s di moto.
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Una volta che ci si siano chiarite le idee sui risultati richiesti e i dati forniti il secondo passo è la consultazione del libro di testo per ricopiare il modello matematico generale per la categoria cui appartiene il problema dello specifico esercizio (l'hai riconosciuta, spero! La categoria è "Moto Rettilineo Uniformemente Accelerato": MRUA.)
I passi successivi sono:
* particolarizzare il modello generale per lo specifico esercizio;
* manipolare il modello particolare ottenuto per ottenere i risultati richiesti (determinati o indeterminati) o per dimostrarne l'impossibilità;
* esibire risultati e/o dimostrazioni.
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NEL CASO IN ESAME
"punto materiale che si muove con accelerazione costante" ≡ MRUA con 'a' incognita.
Modello MRUA
* s(t) = S + (V + (a/2)*t)*t
* v(t) = V + a*t
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"Partendo da fermo" ≡ posizione S e velocità V iniziali, entrambe nulle.
"percorre 108 m in 12,0 s" ≡ s(12 s) = 108 m
"Quanti metri ha percorso nei primi 6,00 s di moto?" ≡ s(6 s) = risultato richiesto
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* (S = 0) & (V = 0) & (s(12) = S + (V + (a/2)*12)*12 = 108) →
→ (a/2)*12^2 = 108 ≡ a = 3/2
da cui
* s(t) = (3/4)*t^2
* v(t) = V + (3/2)*t
quindi
* s(6) = (3/4)*6^2 = 27 m