Nella nostra vita quotidiana possiamo dire che il movimento in caduta libera è impossibile, poiché non possiamo evitare l'influenza della resistenza dell'aria. L'unico modo per ottenere un movimento di caduta libera è in un laboratorio attraverso un dispositivo chiamato tubo di Newton. In questo dispositivo, il vuoto si ottiene rimuovendo l'aria attraverso una pompa di aspirazione. Con questo dispositivo possiamo considerare, con buona approssimazione, un movimento in caduta libera.
Quando un corpo è in movimento di caduta libera, è soggetto a una sola forza, la forza peso. La forza peso che agisce su un corpo in caduta libera agisce nella stessa direzione del movimento, quindi questo movimento è del tipo MRUV (movimento rettilineo uniformemente variato). Pertanto, abbiamo la possibilità di utilizzare le funzioni matematiche che descrivono MRUV.
Per facilitare il nostro studio del movimento in caduta libera, possiamo sostituire alcune variabili.
- abbiamo visto che la traiettoria che il corpo descrive nel movimento di caduta libera è sempre diritta e verticale, possiamo sostituire la variabile S (posizione) alla variabile H che è associata all'asse verticale.
- il modulo dell'accelerazione del corpo in caduta libera è uguale al modulo dell'accelerazione di gravità (g).
- l'asse di riferimento è un asse verticale, orientato verso il basso, con l'origine fissata nel punto in cui verrà lasciato cadere il corpo.
- nelle condizioni di cui sopra: la posizione iniziale del corpo e la sua velocità iniziale sono nulle (H = 0 e v = 0).
- poiché l'accelerazione di gravità è (g) ed è orientata verso il basso, il suo valore sarà sempre positivo.
Di seguito abbiamo una tabella con le principali funzioni del MRUV e le rispettive funzioni del movimento di caduta libera.
di Domitiano Marchesi
Laureato in Fisica
Fonte: Scuola Brasile - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/funcoes-horarias-que-descrevem-movimento-queda-livre.htm