Esercizio Risolto di Moto Unidimensionale
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Un motociclista si muove nella direzione opposta all'orientamento del sistema di riferimento, la sua velocità, in modulo, vale 40 m/s e all'istante iniziale la sua posizione è di −150 m. Determinare:
a) L'equazione della posizione in funzione del tempo che descrive il moto di questo motociclista;
b) L'istante in cui passa per l'origine.

Dati del problema:

  • Modulo della velocità del motociclista: |v| = 40 m/s;
  • Posizione all'istante iniziale: S0 = −150 m.

Schema del problema:

Figura 1

Scegliamo una traiettoria con verso positivo orientato verso destra.

Soluzione:

a) Vogliamo trovare una funzione del tipo

\[ \begin{gather} \bbox[background:#99CCFF; padding:10px; border-radius:10px;] {S=S_0+vt} \end{gather} \]

la posizione iniziale è già data nel problema, S0 = −150 m, il suo moto avviene contro l'orientamento della traiettoria e la sua velocità è (v<0), v = −40 m/s. Pertanto, la funzione cercata sarà

\[ \begin{gather} \bbox[background:#FFCCCC; padding:10px; border-radius:10px;] {S=-150-40t} \end{gather} \]

b) Quando il motociclista passa per l'origine abbiamo S = 0, sostituendo questo valore nell'equazione trovata nell'elemento (a)

\[ \begin{gather} 0=-150-40t \\[5pt] 40t=-150 \\[5pt] t=-\frac{150}{40} \\[5pt] t=-3,75\;\mathrm s \end{gather} \]

Poiché non esiste un tempo negativo, ciò significa che il motociclista non passa per l'origine della traiettoria (inizia il moto a sinistra dell'origine e si muove verso sinistra, allontanandosi sempre più dall'origine).

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