A funzioniorediMUV sono equazioni usate per descrivere la traiettoria dei corpi che si muovono con accelerazione costante. Consentono ai parametri di determinare posizione, velocità o accelerazione in un dato in istante di tempo, essendo, quindi, equazioni di fondamentale importanza per lo studio del movimento nella ambito di applicazione çinematico.
Vedi anche:10 equazioni di fisica essenziali per Enem
Quali sono le funzioni orarie del MUV?
oh movimentouniformementevarie è quello in cui un corpo subisce una accelerazionecostante, in modo che la sua velocità vari ugualmente ogni secondo. Studiare il MUV richiede che sappiamo come usare il funzioniorela velocità e ilposizione, che sono, rispettivamente, Funzioni di 1° grado Viene da 2° grado.
Le funzioni temporali MUV sono equazioni che dipendono dal tempo come variabile.
Quando un mobile che descrive un MUV subisce una variazione positiva di velocità, si dice che il suo movimento è accelerato. Se invece questa variazione è negativa, si dice che il movimento è rallentato o ritardato.
IL accelerazione è uno dei concetti centrali di MUV.Questa grandezza può essere calcolata variando la velocità divisa per un intervallo di tempo. Nel Sistema Internazionale di Unità, l'unità di misura dell'accelerazione è il m/s², che significa la variazione di velocità, in m/s, ogni secondo.
→ Funzione oraria della velocità in MUV
IL occupazioneogni oradàvelocità del MUV è un'equazione in cui la velocità mobile è scritta in funzione dell'istante di tempo. Questa funzione è un Equazione di primo grado, cioè è il equazione di una retta.
v(t) – velocità al tempo t (m/s)
v0– velocità iniziale (m/s)
Il – accelerazione (m/s²)
t – istante di tempo(i)
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La figura seguente mostra il grafico della funzione oraria della posizione, che mette in relazione la velocità con il tempo.
Nella figura sopra, le linee rossa e blu rappresentano, rispettivamente, un movimento accelerato e un movimento ritardato. Il punto in cui queste linee toccano l'asse verticale è la velocità iniziale del movimento. Inoltre, maggiore è l'inclinazione di queste linee rispetto all'asse orizzontale, maggiore è il modulo di velocità.
→ Funzione tempo della posizione nel MUV
La funzione di posizione oraria è l'equazione utilizzata per determinare la posizione di un rover che descrive un movimento uniformemente variabile. È un Equazione di 2° grado che dipende da variabili come la velocità iniziale, la posizione iniziale e l'accelerazione.
La funzione oraria della posizione è la seguente:
S(t) – posizione al tempo t (m)
S0 – posizione di partenza (m)
Nella figura seguente mostriamo a grafico qualitativo che mette in relazione la posizione di un corpo che descrive un MUV in relazione al tempo.
Il grafico sopra mostra due curve, una rossa e una blu, che rappresentano rispettivamente i movimenti accelerati e ritardati. Renditi conto che concavità della parabola è ciò che definisce se il movimento è accelerato o meno: quando la concavità è rivolta verso l'alto, l'accelerazione è positiva. Nel grafico, la posizione di partenza di entrambi i movimenti è nel punto in cui le curve incrociano l'asse verticale.
Vedi anche: Principali concetti e formule di movimento rettilineo uniforme
Esercizi risolti sulle funzioni temporali MUV
Domanda 1 — (UTF-PR) Un ciclista si muove sulla sua bicicletta partendo da fermo e mantenendo un'accelerazione approssimativamente costante con un valore medio pari a 2.0 m/s². Dopo 7,0 s di movimento raggiunge una velocità, in m/s, pari a:
a) 49
b) 14
c) 98
d) 35
e) 10
Risoluzione:
Risolviamo la domanda e, per questo, utilizzeremo i dati forniti dall'esercizio, nonché la funzione oraria della posizione.
Sulla base del calcolo, troviamo che la velocità finale del rover è 14 m/s, quindi l'alternativa corretta è la lettera B.
Domanda 2 - (UFPR) Un autista guida la sua auto lungo la BR-277 a una velocità di 108 km/h quando vede un barriera sulla strada, essendo costretto a frenare (decelerazione di 5 m/s²) e fermare il veicolo dopo tempo. Si può dire che il tempo e la distanza di frenata saranno rispettivamente:
a) 6 s e 90 m.
b) 10 s e 120 m.
c) 6 s e 80 m.
d) 10 s e 200 m.
e) 6 s e 120 m.
Risoluzione:
Per prima cosa determiniamo qual è il tempo di frenata. Nota il calcolo di seguito, poiché utilizziamo la funzione di velocità oraria:
Per effettuare il calcolo di cui sopra è stato necessario trasformare l'unità di misura della velocità, che era in km/h, in m/s, dividendo per un fattore 3,6. Il prossimo calcolo riguarda lo spostamento dell'auto fino all'arresto completo. Per fare ciò, utilizziamo la funzione ora della posizione:
Sulla base del calcolo, abbiamo riscontrato che lo spostamento del veicolo, dall'inizio della frenata all'arresto completo, è di 90 m. Sulla base di questo e del calcolo sopra, l'alternativa corretta è la lettera A.
Di Rafael Hellerbrock
Insegnante di fisica
