Come risolvere gli esercizi di cinematica?

Dai un'occhiata ad alcuni suggerimenti per risolvere buona parte degli esercizi di Cinematica:

1. Buona interpretazione: La lettura è essenziale per comprendere un problema di cinematica. A volte sarà necessario leggere l'esercizio più di una volta per comprendere appieno il problema. Con il passare del tempo noterete che alcune importanti variabili di esercizio sono implicite nel testo o nella grafica o addirittura nelle figure. Vedi esempi:


Esempio 1

un corpo parte dal riposo.

In questa frase, è implicito che la velocità iniziale del corpo fosse uguale a 0 (v0 = 0) e che ha subito qualche cambiamento, indicando l'esistenza di un'accelerazione. È possibile inferire, in questo caso, che il suo movimento è uniformemente variabile.


Esempio 2

Un'auto, che si muove a 20 m/s, frena fino all'arresto completo.

Analizzando la frase, ci siamo resi conto che la velocità iniziale del corpo era pari a 20 m/s (v0 = 20 m/s) e che la velocità finale della vettura è 0, poiché si ferma completamente (vf = 0 m/s). Poiché la sua velocità iniziale è positiva e decresce con il tempo, deduciamo che si allontana dall'osservatore e la allo stesso tempo rallenta, quindi è un uniformemente variato, progressivo e ritardato.

2. Annotare sempre i dati dell'esercizio:Annota sempre tutte le variabili che l'esercizio fornisce, così come tutte quelle che ti chiede di calcolare o di cui non mi hai parlato ma che sono importanti per risolvere il problema. Vedi un esempio:

Un conducente, guidando su una strada a 108 km/h, vede un segnale di stop e quindi aziona i freni del veicolo, arrestandosi completamente 6 s dopo l'inizio della frenata. Calcolare il modulo dell'accelerazione media, in m/s², subita dal veicolo in frenata.

Dati:

v0 = 108 km/h – velocità iniziale
vf = 0 m/s – velocità finale
t = 6 s - Intervallo di tempo
Ilm =? – accelerazione media (sconosciuta)

3. Controlla le unità:Le unità devono essere sempre compatibili tra loro, cioè devono essere tutte rappresentate nello stesso sistema di unità. Il Sistema Internazionale di Unità utilizza lo standard metropolitana e secondo rispettivamente per distanze e intervalli di tempo. Pertanto, la velocità deve essere espressa in m/s. Scopri alcune trasformazioni utili:

1 chilometro = 1 Km = 103 m = 1000 m

1 centimetro = 1 çm = 10-2 m = 0,01 m

1 chilometro all'ora = 1 km/h = 3,6 m/s (metri al secondo)

1 miglio all'ora = 1 mph = 0,44704 m/s (metri al secondo)

Non fermarti ora... C'è dell'altro dopo la pubblicità ;)

Notare che nell'esempio mostrato in articolo 2, abbiamo una discrepanza di unità e quindi dobbiamo convertire il 108 chilometri all'ora nel SM dividendo per 3,6.

Vedi anche: Come risolvere esercizi sulle leggi di Newton?

4. Conosci le equazioni del moto: Il moto uniforme, cioè il moto senza accelerazione, ha una sola equazione. Il moto accelerato ha quattro equazioni che possono essere utilizzate in diverse situazioni. Check-out:

Velocità media: È l'equazione utilizzata per il moto uniforme, cioè il moto la cui velocità è costante. In questo tipo di movimento, il corpo si muove in spazi uguali a intervalli di tempo uguali. Vedi la stessa equazione scritta in due modi diversi:

vm = S
t

o

Sf = S0 + vm.t

Sottotitolo:

S0 = posizione di partenza
Sf = posizione finale
S = Sf - S0Dislocamento
v = Velocità media
t = Intervallo di tempo

accelerazione media: È l'equazione usata per moto uniformemente variato, cioè moto la cui velocità varia costantemente. In questo tipo di movimento, il corpo cambia la sua velocità in proporzioni uguali durante intervalli di tempo uguali. Vedi la stessa equazione scritta in due modi diversi:

ILm = ov
t

o

vf = v0 + Am.t

Sottotitolo:

v0 = velocità iniziale
vf = Velocità finale
v = vf -v0variazione di velocità
ILm = Accelerazione media
t = Intervallo di tempo

Funzione tempo di posizione: Questa è l'equazione utilizzata quando dobbiamo trovare lo spostamento o la posizione finale e iniziale di un mobile che si muove con accelerazione costante. Vedi la stessa equazione scritta in due modi diversi:

S = v0.t + ILm.t²
2

Sf = S0 + v0.t + ILm.t²
2

Sottotitolo:

S0 = posizione di partenza
Sf = posizione finale
S = Sf - S0Dislocamento
v0 = velocità iniziale
ILm = Accelerazione media
t = intervallo di tempo

Equazione di Torricelli: Questa equazione è simile nell'uso all'equazione mostrata sopra, tuttavia, può essere molto utile quando la dichiarazione dell'esercizio non riporta l'ora in cui si è verificato il movimento. Orologio:

vf ²=v0² + 2.Am.ΔS

Sottotitolo:

vf= velocità finale
S = Sf - S0Dislocamento
v0 = velocità iniziale
ILm = accelerazione media
Di Rafael Hellerbrock
Laureato in Fisica

Vorresti fare riferimento a questo testo in un lavoro scolastico o accademico? Guarda:

HELERBROCK, Rafael. "Come risolvere esercizi di cinematica?"; Brasile Scuola. Disponibile in: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/como-resolver-exercicios-cinematica.htm. Consultato il 27 giugno 2021.

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