Accelerazione o variazione della velocità
L’accelerazione è la variazione della velocità in un intervallo di tempo: a = Vf / t
In natura tutto o quasi tutto è in continua accelerazione o decelerazione. Quando un corpo rallenta, cioè da 100 km/h passa a 50 km/ha decelera, così se da 50 km/h passa a 100 km/h accelera. In Fisica sia la decelerazione che l’accelerazione sono sempre considerate accelerazioni positive o negative. L’accelerazione può essere costante o incostante.
Se un corpo si muove con una accelerazione costante, si dice che si muove con un moto uniformemente accelerato.
Come nella velocità anche nell’accelerazione abbiamo la media e la istantanea.
Un oggetto che subisce una accelerazione costante avrà una velocità finale doppia della velocità media.
Moto uniformemente accelerato
Un corpo che mantiene costante la sua accelerazione, si muove con moto uniformemente accelerato.
In un moto uniformemente accelerato quel che cambia è la velocità, che aumenta se l’accelerazione è positiva e diminuisce se l’accelerazione e negativa.
La velocità finale di un corpo in Moto uniformemente accelerato è data dalla velocità iniziale + l’accelerazione che il corpo subisce per il tempo in cui la subisce: V = Vi + G x t.
La legge oraria del moto uniformemente accelerato
La legge oraria del moto uniformemente accelerato ci dice che lo spostamento è una diretta conseguenza del tempo di accelerazione.
L’Accelerazione media
L’accelerazione media è la differenza tra la velocità finale e la velocità iniziale che avviene in un certo lasso di tempo.
accelerazione = differenza di velocità in metri/secondo in un certo lasso di tempo cioè in secondi
G = m/s^2
Repetita Juvant: L’accelerazione è la variazione della velocità in un intervallo di tempo: a = Vf / t, dove Vf è la velocità finale e t il tempo intercorso. Ora siamo proti per un po’ di esercizi sull’accelerazione media, tempo di accelerazione e sull’accelerazione media di un oggetto già in movimento.
Calcola l’accelerazione media
Es.: Un’automobile viaggia, in accelerazione costante, per 50 secondi e compie 1250 metri, la sua velocità media è 25m/s (90 km/h), significa che la sua velocità finale è di 50 m/s, e l’accelerazione è G = m/s/50s = 50/50= 1m/s^2
Es.: qual è l’accelerazione di una automobile che passa da 0 km/h a 100 km/h in 7,5 secondi ? La differenza di velocità è 100 km/h – 0 km/h = 100 km/h, quindi trasformo i km in metri: 100 km = 100.000 metri
Il tempo è in secondi: 1 ora = 60×60 = 3.600 secondi.
Quindi 100.000 m /3.600 s = 27,7778 m/s è la differenza di velocità.
Se il tempo necessario per raggiungere la velocità di 27,7778 m/s è 7,5 s significa che
l’accelerazione è = 27,7778 m/s fratto 7,5 s = 3,7 m/s^2
G = 3,7 m/s^2
Calcola il tempo di accelerazione
Es.: quanto tempo impiego a passare a da 0 km/h a 100 km/h (27,7778 m/s) se accelero a 3,7 m/s2 ? tempo = differenza di velocità / tempo = 27,7778 m/s / 3,7 m/s2 = 7,5 s
Calcola la velocità media partendo dall’accelerazione media
Una automobile si ferma al casello autostradale di Milano e poi dopo aver preso il biglietto parte per Torino. Accelera di 1 m/s2, a quale velocità si troverà dopo per 50 secondi? Quale sarà la sua velocità media? Quanta strada avrà percorso dopo 50 secondi?
Se parte da fermo la Velocità iniziale è uguale a zero.
1 m/s2 x 50 s = 50 m/s velocità finale (50 x 60 x 60= 180 km/h).
La velocità media sarà la metà della velocità finale 50 m/s/ 2= 25m/s (90 km/h)
Se la Velocità media= percorso/tempo, il percorso = velocità media X tempo = 25 m x 50 = 1250 metri o 1,25km
Un esercizio sull’accelerazione media di un oggetto già in movimento
Una automobile viaggia alla velocità finale di 60 m/s e poi decelera a 3 m/s2 per 1 secondo
Quale sarà la sua velocità finale
60 m/s – 20 m/s (2 m/s2 x 10) , la velocità finale è 40 m/s cioè 40 x 60 x 60= 144 km/h.
L’Accelerazione istantanea
L’Accelerazione istantanea è la variazione della velocità in ogni attimo, in ogni istante.
Cos’è l’istante ? L’istante o attimo è un intervallo di tempo così breve da essere prossimo allo zero. Facciamo un esempio di un istante prossimo allo zero: gli airbag durante un urto si aprono in un centesimo di secondo.
L’Accelerazione istantanea è la derivata della velocità rispetto al tempo. L’Accelerazione istantanea ci dice la rapidità che in un attimo preciso cambia la velocità. L’Accelerazione istantanea = differenza di velocità / differenza di tempo.
Se la accelerazione è costante, l’accelerazione media e l’accelerazione istantanea sono uguali.
Accelerazione e gravità
Accelerazione e gravità descrivono lo stesso fenomeno. La gravità è l’accelerazione che subisce un oggetto dall’attrazione terrestre o da qualsiasi corpo celeste.