Esempi di caduta libera e trazione verticale

Il caduta libera e lancio verticale costituiscono i due movimenti verticali liberi, caratterizzati in tal modo dall'avere la particolarità di perseguire una percorso unico dall'alto verso il basso (in caso di caduta libera) e dal basso verso l'alto (in caso di tiro verticale). Sono chiamati liberi perché non hanno alcuna forza di attrito, cioè perché sono considerati in modo un po' astratto che vengono eseguiti nel vuoto.

La semplicità di questi due movimenti, dal assenza di forze di resistenza, li rende uno dei primi ad aderire all'apprendimento delle scienze fisiche, comune nelle scuole secondarie. Negli esercizi associati a questi due movimenti, il peso o la massa non sono coinvolti, e il fatto che l'attrito non venga considerato significa che la forma del mobile che sale o scende non ha importanza.

La cosa centrale della caduta libera e del lancio verticale è che appartengono alla categoria fisica del of moto rettilineo, uniformemente variato. Ciò significa che, come affermato, perseguono un unico percorso

, che non lo seguono con una sola velocità ma con una sola accelerazione: quell'accelerazione è la chiamata gravità, una magnitudine che sulla terra è di circa 9,8 metri al secondo, per ogni secondo.

(*) Detto matematicamente, è 9,8 M / S², ed è spiegato nella misura in cui partendo da una posizione iniziale, in ogni secondo la velocità sarà di 9,8 metri al secondo (una misura della velocità) maggiore.

Mentre il proprietà fisiche di entrambi i movimenti sono simili, differiscono in alcune caratteristiche. Poi il principali differenze tra caduta libera e lancio verticale:

Il seguente elenco includerà alcuni esempi di caduta libera e altri esempi di lancio verticale, esercizi con la relativa soluzione che ne facilitano la comprensione.

Esercizi risolti di caduta libera

1. Una palla viene fatta cadere da un edificio e impiega 8 secondi per raggiungere il suolo. Quanto velocemente la palla colpisce il suolo? Risoluzione: Avanza con un'accelerazione di 9,81 M / S² per 8 secondi, cioè colpisce a una velocità di 78 M / S.
2. Nell'esercizio precedente, qual è l'altezza dell'edificio? Risoluzione: L'altezza dell'edificio è calcolata come metà dell'accelerazione, moltiplicata per il quadrato del tempo: in questo caso sarà (½ * 9,81 M / S²) * (8S)². L'altezza dell'edificio è di 313,92 metri.
3. Un oggetto cade in caduta libera e raggiunge una velocità di 150 M/S. Quanto tempo ci è voluto per cadere? Risoluzione: ci vogliono circa 15 secondi.
4. Qual è la velocità finale di un oggetto in caduta libera che parte da fermo e cade per 10 secondi? Risoluzione: 98,1 M/S.
5. Su un altro pianeta, un cellulare viene lanciato e impiega 20 secondi per raggiungere il suolo, dove arriva con una velocità di 4 M/S. Qual è l'accelerazione di gravità su quel pianeta? Risoluzione: L'accelerazione è 0.2 M / S².

Risolti esercizi di tiro verticale

1. Un proiettile viene lanciato verticalmente verso l'alto con una velocità iniziale di 25 M/S. Quanto tempo ci vuole per arrivare al tuo punto di massima velocità? Risoluzione: Parte il 25 M/S, e perde 9,81 ogni secondo. Pertanto, ci vorranno 2,54 secondi per raggiungere il suolo.
2. Nell'esercizio precedente, qual è l'altezza corrispondente alla velocità massima? Risoluzione: L'altezza è calcolata come metà della velocità iniziale, moltiplicata per il tempo. Qui 12,5 M/S * 2,54 S = 31,85 metri.
3. Una palla viene lanciata verso l'alto con una velocità iniziale di 22 M/S. Qual è la sua velocità a 2 secondi? Risoluzione: 2,38 M/S.
4. Con quale velocità iniziale una freccia deve essere scoccata verticalmente verso l'alto per raggiungere un'altezza di 110 metri in 5,4 secondi? Risoluzione: Man mano che si perde velocità, si parte dal finale e si aggiunge il prodotto del tempo per gravità: 110 M/S + 5,4 S * 9,81 M/S² = 162,97 M/S.
5. Quanto tempo impiega un cellulare lanciato verso l'alto con una velocità iniziale di 200 M/S per fermarsi completamente? Risoluzione: ci vogliono 20,39 secondi.

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