Problema da risolvere

Mentre viaggia alla velocità di 108 km/h un automobilista vede sulla strada un tronco d'albero che dista 100 m. L'automobilista, a causa del tempo di reazione, inizia la frenata dopo 0,3 secondi dopodiché decelera fino a fermarsi dopo 6 s. A quanti metri dall'ostacolo riesce a fermarsi?


il 31 Dicembre 2015, da Francesco Belforti

Donatella Menconi il 02 Gennaio 2016 ha risposto:

Per prima cosa cerchiamo di capire bene la situazione descritta nell'esercizio: un automobilista sta viaggiando a una velocitá di 108 Km/h quando vede un ostacolo sulla strada. La sua reazione ( frenata) non è immediata ma, avviene soltanto dopo 0,3 sec. Da quel momento in poi il nostro automobilista frena e si ferma in 6 sec. Il moto della nostra auto dunque risulta composto da un moto rettilineo uniforme per i primi 0,3 sec, e da un moto rettilineo uniformemente accelerato ( o decelerato, se preferisci). Per poter capire a che distanza dal tronco si ferma la nostra auto, dobbiamo capire quanta strada compie l'automobilista prima di fermarsi. Egli compirà un tratto con moto rettilineo uniforme ( velocitá 108Km/h per 0,3 sec), e poi un tratto rettilineo uniformemente accelerato della durata di 6 secondi. Per poter calcolare la strada percorsa durante questo tratto, è però necessario sapere quale sará la sua accelerazione media. Questa si può calcolare considerando la relazione tra accelerazione, velocitá iniziale ( 108Km/h) ,velocitá finale (che sará......) e il tempo in cui la velocitá passa dal valore inziale a quello finale ( a=(Vf-Vi)/t A questo punto conoscendo velocitá inziale (108Km/h) accelerazione media ( appena calcolata) e tempo (6 sec), possiamo calcolare anche lo spazio percorso nel tratto uniformemente accelerato ( rifletti bene sul segno dell'accelerazione).Sommando questa distanza a quella percorsa con moto rettilineo uniforme, hai lo spazio totale percorso prima di fermarsi, da cui puoi ottenere la distanza dal tronco a cui l'automobilista si ferma. Ricorda che prima di applicare le varie formule, dovrai assicurarti che tutte le grandezze date, siano in unitá di misura tra loro coerenti ( ti consiglio di convertirle sempre in unitá del SI).

Giovanni Barazzetta il 08 Gennaio 2016 ha risposto:

Ciao Francesco! Come ha detto Donatella, l'automobile può essere considerata come un punto materiale che si muove di moto rettilineo uniforme per $0,3 \text{ s}$ e poi di moto uniformemente accelerato per $6 \text{ s}$. Tutto sta nel trovare l'accelerazione, ad esempio mediante la formula che la definisce come $a = \frac{\Delta v}{\Delta t}$, e poi usare la legge oraria dei due moti per scoprire quanto spazio ha effettivamente percorso l'auto durante la frenata: puoi trovare qui un riassunto sul moto rettilineo uniforme https://library.weschool.com/lezione/moto-rettilineo-e-moto-rettilineo-uniforme-formule-6602.html e qui uno sul moto rettilineo uniformemente accelerato https://library.weschool.com/lezione/moto-rettilineo-uniformemente-accelerato-formule-6603.html. Ciao e buona giornata!