11/09/23

Un errore "cinematico" abbastanza comune *

Questo articolo è inserito in Cinematica

 

La volta scorsa abbiamo introdotto i due moti più semplici trattati dalla cinematica: il moto  uniforme e il moto uniformemente accelerato. Attraverso il calcolo di aree  e senza bisogno di integrali siamo pervenuti alle formule fondamentali. Siamo sicuri di averle capite bene? Sicuramente sì, ma, per non rischiare, mostriamo un errore che si potrebbe fare quando si ha a che fare col moto uniformemente accelerato.

Consideriamo una pallina che viene fatta cadere da una certa altezza. Essa subisce la forza di gravità e, quindi, la sua accelerazione verso il pavimento è una costante e vale 9.8 m/sec2. Limitandosi alla cinematica, vorremmo sapere quanto spazio ha percorso in un secondo (t = 1).

Utilizziamo la formula che lega velocità e accelerazione:

v = v0 + at                           .... (1)

La pallina parte da ferma e di conseguenza la v0 è uguale a zero. Abbiamo, perciò:

v = 0 + 9.8 t = (9.8 · 1 ) = 9.8 m/s

sapendo che

v = s/t                                 .... (2)

si ottiene..

s = vt

s = 9.8 · 1 = 9.8 m

Bene. Possiamo, però, utilizzare un'altra formula che abbiamo ricavato:

s = s0 + v0 t + 1/2 a t2                                  .... (3)

Possiamo, però, prendere s0 = 0 e v0 =0, per cui:

s = 1/2 a t

s = 1/2 · 9.8 · 1 = 9.8/2 = 4.9 m

Accidenti, la distanza percorsa si è dimezzata. Una delle due formule è sbagliata! In realtà, abbiamo applicato male la (2). Essa è vera solo se il moto si effettua a velocità costante. Noi, invece, abbiamo una velocità che parte da 0 e solo dopo un secondo arriva al valore 9.8 m/s, come ci dice la (1). Se volessimo utilizzare la (2) per il calcolo della distanza dovremmo utilizzare la velocità media, la quale risulta essere:

vm = (v - v0)/2 = v/2

In tal modo potremmo considerare il nostro moto a velocità costante e quindi utilizzare la (2). Avremmo:

s = vm t = v/2 = 4.9 m

Un avvertimento sicuramente inutile per i nostri lettori, ma... "mai dire mai"!

 

2 commenti

  1. Alberto Salvagno

    Noi, invece, abbiamo una velocità che parte da 0 e solo dopo 9.8 secondi arriva al valore 9.8 m/s, come ci dice la (1).

    Penso che tu volessi dire: solo dopo un secondo...

  2. ovviamente hai ragione Albertone. Mi sa che prima di pubblicare sia meglio farti leggere le ... bozze! :lol:

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