Un pallone sta percorrendo una traiettoria rettilinea con un'eccellerazione costante di 5 m/s alla seconda. Sapendo che è partito da fermo, stabilisci quale velocità in km/h raggiunge dopo 3 secondi.
Un pallone sta percorrendo una traiettoria rettilinea con un'eccellerazione costante di 5 m/s alla seconda. Sapendo che è partito da fermo, stabilisci quale velocità in km/h raggiunge dopo 3 secondi.
FORMULATO COSI' COM'E' SCRITTO, IL PROBLEMA E' INDETERMINATO; E NON SOLO PER CARENZA DI DATI.
A) "Un pallone" ha una sezione frontale di area S > 0 e quindi è soggetto a una forza di attrito viscoso generato dalle molecole del fluido in cui si muove: mancano tutti i dati necessarii a calcolarla.
Per non incorrere nella necessità di tener conto di tale forza l'oggetto in moto si deve qualificare come "punto materiale" che, in quanto punto, è privo di dimensioni; ma, in quanto materiale, è dotato di massa.
B) "un'eccellerazione costante di 5 m/s alla seconda." è un obbrobrio; e non solo di dattilografia.
B1) "eccellerazione" per "accellerazione" è solo errore di dito (dàttilo).
B2) "accellerazione" per "accelerazione" è un brutto errore di grammatica (lèssico).
B3) scrivere "m/s alla seconda" per "metri al secondo al secondo" o (assai meglio!) "m/s^2" vuol dire non conoscere il Sistema Internazionale (SI), i suoi sìmboli e le convenzioni per scriverli su tastiera.
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Il problema si semplifichrebbe da "problema indeterminato di dinamica" a "problema determinato di cinematica" riformulandolo in termini più umani, ad esempio come segue.
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Un punto materiale è in moto rettilineo uniformemente accelerato (MRUA) con accelerazione
* a = 5 m/s^2
Sapendo che è partito da fermo, stabilisci quale velocità in km/h raggiunge dopo 3 secondi.
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Per risolvere questo problema occorre e basta tradurre l'enunciato in un modello matematico della situazione descritta, poi elaborare il modello ottenuto fino a calcolare le quantità richieste.
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MRUA significa
* s(t) = S + t*(V + (a/2)*t) m
* v(t) = V + a*t m/s
e, col dato "a = 5 m/s^2",
* s(t) = S + t*(V + (5/2)*t) m
* v(t) = V + 5*t m/s
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"partito da fermo" significa V = 0, quindi
* s(t) = S + (5/2)*t^2 m
* v(t) = 5*t m/s
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"dopo 3 secondi" significa t = 3, quindi
* s(3) = S + (5/2)*3^2 = S + 45/2 m
* v(3) = 5*3 = 15 m/s
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"in km/h" significa
* v(3) = 15 m/s = 15 (km/1000)/(h/3600) = 15*3600/1000 = 54 km/h