Capitolo 2 – Il moto rettilineo
Il moto uniformemente accelerato
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Classe: ………………………………..…………………………
Data: ………………………………….…………………………
LA SIMULAZIONE – One-Dimensional Constant Acceleration
In questa simulazione puoi esplorare le caratteristiche di un moto con accelerazione
costante. Un carrellino, mosso da un ventilatore, si muove con un’accelerazione costante,
il cui valore è determinato dalla velocità del ventilatore. Si possono assegnare i valori
iniziali della posizione, della velocità e dell’accelerazione.
GLOSSARIO DELLE PAROLE INGLESI
Position: posizione
Velocity: velocità
Acceleration: accelerazione
COME FUNZIONA LA SIMULAZIONE
Cliccando sul bottone
parte l’animazione del moto del carrello e sono tracciati i
corrispondenti grafici della posizione, della velocità e dell’accelerazione in funzione del
tempo.
Puoi sospendere l’animazione cliccando su
e riprenderla con i pulsanti
per procedere avanti o indietro un passo alla volta.
Il pulsante di Reset
simulazione.
Cliccando sul pulsante
permette di reimpostare i parametri per avviare una nuova
puoi cancellare i grafici prodotti dalla simulazione.
Copyright © 2010 Zanichelli editore S.P.A., Bologna [6759]
Questo file è un’estensione online del corso Cutnell, Johnson Fisica © Zanichelli 2009
CHE COSA SUCCEDE SE…?
1.
Osserva la figura nella parte superiore dello schermo: vedi il carrello pronto a partire.
Come si muoverà quando il ventilatore comincerà a ruotare?
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Traccia qui sotto uno schizzo qualitativo degli andamenti della posizione, della
velocità e dell’accelerazione in funzione del tempo che prevedi di ottenere con
un’accelerazione costante di 0,5 m/s².
Muovendo gli appositi cursori, assegna all’accelerazione del carrello il valore 0,5
m/s², lasciando inalterati gli altri parametri; fai partire l’animazione del moto del
carrello e verifica la tua previsione. I grafici ottenuti corrispondono a quelli tracciati
da te?
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Come si modificano, durante l’animazione, i vettori della velocità e dell’accelerazione
relativi al moto del carrello?
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2.
Quale effetto avrà sul moto raddoppiare o triplicare il valore dell’accelerazione
impressa al carrello?
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Come saranno i grafici corrispondenti? Traccia, su quelli precedenti, i grafici che
prevedi di ottenere con accelerazione doppia e con accelerazione tripla rispetto al caso
iniziale.
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Cliccando sul pulsante
ripristina l’impostazione precedente; non cancellare i
grafici già tracciati in modo da sovrapporli con i nuovi e poterli confrontare. Ripeti la
simulazione assegnando all’accelerazione il valore 1 m/s², pari a due volte quello
iniziale. I grafici ottenuti sono in accordo con le previsioni fatte?
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Ripeti la simulazione assegnando all’accelerazione il valore 1,5 m/s², pari a tre volte
quello iniziale. I grafici ottenuti sono in accordo con le previsioni fatte?
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3.
Se il carrello parte da posizioni iniziali diverse, come cambia il suo moto, a parità di
velocità e accelerazione?
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Come saranno i grafici corrispondenti? Traccia qui sotto uno schizzo qualitativo dei
grafici che prevedi di ottenere per la posizione, per la velocità e per l’accelerazione in
funzione del tempo, con valori della posizione iniziale pari a -2 m, 5 m, 10 m, velocità
iniziale nulla e accelerazione uguale a 2 m/s².
Dopo avere cancellato, cliccando sull’apposito bottone, i grafici precedenti, assegna i
valori ai parametri della simulazione e verifica la tua previsione. I grafici ottenuti
corrispondono a quelli tracciati da te?
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4.
Studiamo il moto del carrello nel caso in cui venga sottoposto a una accelerazione
positiva, ma parta con velocità iniziale negativa.
In quale verso si muoverebbe il carrello?
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Come saranno i grafici corrispondenti? Traccia qui sotto uno schizzo qualitativo dei
grafici che prevedi di ottenere per la posizione, per la velocità e per l’accelerazione in
funzione del tempo con una accelerazione positiva di 2 m/s² , una velocità iniziale
negativa di -5 m/s e la posizione iniziale pari a zero.
Come apparirebbero i vettori che esprimono la velocità e l’accelerazione?
…………………………………………………………………………………………
Dopo avere cancellato, cliccando l’apposito bottone, i grafici precedenti, assegna i
valori ai parametri della simulazione e verifica la tua previsione. I grafici ottenuti
corrispondono a quelli tracciati da te? I vettori appaiono come avevi previsto?
…………………………………………………………………………………………
Scrivi l’equazione della legge oraria che esprime l’andamento della posizione in
funzione del tempo, per questo moto:
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Scrivi l’equazione della legge della velocità in funzione del tempo, per questo moto:
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Servendoti delle due equazioni precedenti, calcola in quale istante di tempo la velocità
del carrello è nulla e in quale posizione si trova in quel momento.
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Verifica la correttezza dei tuoi risultati attraverso la simulazione. Per visualizzare i
grafici un passo per volta puoi procedere con i pulsanti
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5.
Studiamo il moto del carrello nel caso in cui venga sottoposto a una accelerazione
negativa e parta con velocità iniziale positiva.
In quale verso si muoverebbe il carrello?
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Come saranno i grafici corrispondenti? Traccia qui sotto uno schizzo qualitativo dei
grafici che prevedi di ottenere per la posizione, per la velocità e per l’accelerazione in
funzione del tempo, con una accelerazione negativa di -2 m/s² e una velocità iniziale
positiva di 4 m/s.
Come apparirebbero i vettori che esprimono la velocità e l’accelerazione?
…………………………………………………………………………………………
Dopo avere cancellato, cliccando l’apposito bottone, i grafici precedenti, assegna i
valori ai parametri della simulazione e verifica la tua previsione. I grafici ottenuti
corrispondono a quelli tracciati da te? I vettori appaiono come avevi previsto?
…………………………………………………………………………………………
Scrivi l’equazione della legge oraria che esprime l’andamento della posizione in
funzione del tempo, per questo moto:
…………………………………………………………………………………………
Scrivi l’equazione della legge della velocità in funzione del tempo, per questo moto:
…………………………………………………………………………………………
Servendoti delle due equazioni precedenti, calcola in quale istante di tempo la velocità
del carrello è nulla e in quale posizione si trova in quell’istante.
…………………………………………………………………………………………
Verifica la correttezza dei tuoi risultati attraverso la simulazione. Per visualizzare i
grafici un passo per volta puoi procedere con i pulsanti
.
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