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[Risolto] Integrali e fisica

  

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Durante un allenamento di un centometrista, nel corso di un test in cui il tempo realizzato è di 10 secondi, viene rilevata la sua velocità. Dalle misure effettuate si ottiene il grafico a fianco.
a. Detta $x(t)$ la legge oraria del moto dell'atleta, dopo avere stabilito se la funzione $x(t)$ è continua e derivabile dell'intervallo $0 \mathrm{~s} \leq t \leq 10 \mathrm{~s}$, ricava e rappresenta la funzione $x(t)$, $\operatorname{con} x$ in metri e $t$ in secondi, supponendo $x(0)=0 \mathrm{~m}$.
b. Verifica che l'atleta ha percorso $100 \mathrm{~m}$ nei 10 secondi del test.
$$
\left[\begin{array}{ll}
\frac{11}{4} t^2 & \text { se } 0 \mathrm{~s} \leq t \leq 2,0 \mathrm{~s} \\
11(t-1) & \text { se } 2,0 \mathrm{~s}<t<8,0 \mathrm{~s} \\
\frac{1}{4} t^2+7 t+5 & \text { se } 8,0 \mathrm{~s} \leq t \leq 10 \mathrm{~s}
\end{array}\right]
$$

IMG 1540

Grazie a chi mi aiuterà 😊

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Punto b)

lo spazio percorso x(t) è dato dall'area sotto il grafico della velocità; è l'integrale della funzione v(t) dt;

a1 = (11 - 0) / 2 = 11/2 m/s^2;

v1 = a1 * t = (11/2) * t; moto accelerato;

x1(da 0 a 2,0) = 1/2 * (11/2) * 2,0^2 - 0 = 11/4 * 4 = 11 m; (moto accelerato nei primi 2,0 secondi);

v2 = costante = 11 m/s

x2 (da 2,0 a 8) = 11 * (8 - 1) - 11 *  (2 - 1) = 77 - 11 =  66 m; moto uniforme;

x2 = 11 * (8 - 2) = 66 m; (area del rettangolo, v costante);

x3 = 1/4 t^2 + 7t + 5; per t che va da 8,0 a 10,0 s; Delta t = 2,0 s; moto accelerato;

a3 = 2 * 1/4 = 1/2 m/s^2;

x3 = 1/4 * 2^2 + 7 * 2 + 5 = 1 + 14 + 5 = 20 m;

Non ha percorso 100 m, ma 97 m.

Se calcoliamo l'area sottostante il grafico v - t, otteniamo:

x(t) = 11 * 2 /2 +  11 * 6 + (8 + 10) * 2 / 2;

x(t) = 11 + 66 + 18 = 95 m.

 

@mg grazie mille



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SOS Matematica

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