Il moto
(rettilineo, curvilinio e armonico)

81. Un punto materiale, partendo da fermo, si muove sopra una retta con accelerazione costante uguale a 2 m/s2.
Determinare il diagramma tempo-velocità e tempo-spazio e la velocità raggiunta dopo aver percorso la distanza di 784 m.
[56 m/s]

82. Un'automobile viaggia alla velocità di 72 km/h. Premendo il pedale dell'acceleratore la velocità aumenta con accelerazione costante fino a 144 km/h.
Sapendo che lo spazio percorso durante la fase di accelerazione è 300 m, calcolare l'accelerazione e l'intervallo di tempo in cui si è avuta la variazione di velocità.
[2,0 m/s2; 10 s]

83. Un punto materiale si muove di moto uniformemente accelerato con accelerazione uguale a -0,5 m/s2 e velocità iniziale 30 m/s. Determinare dopo quanto tempo il punto materiale inverte il moto e la distanza percorsa durante questo intervallo di tempo.
Rappresentare inoltre i diagrammi tempo-spazio e spazio-velocità.
[60 s; 900 m]

84. Un elettrone è accelerato uniformemente da fermo fino alla velocità di 4,0 • 107 m/s per un percorso di 0,10 m.
Calcolare il valore dell'accelerazione e il tempo impiegato a raggiungere la velocità finale.
[8,0 • 1015 m/s2; 5,0 • 10-7 s]

85. Un'automobile parte da ferma su una strada nello stesso istante in cui transita una seconda automobile alla velocità di 18 m/s. I diagrammi velocità-tempo delle due automobili sono rappresentati in figura.
Calcolare il tempo dopo il quale le due automobili hanno la stessa velocità e gli spazi percorsi in tale intervallo di tempo. Dopo quanto tempo le due automobili si ritrovano insieme?

[3s; 18 m; 45 m; 6 s]

86. Un'automobile sta viaggiando alla velocita di 24 m/s, quando improvvisamente si presenta a 50 m un ostacolo.
L'autista, azionando i freni, riesce a ottenere istantaneamente un moto uniformemente ritardato con decelerazione uguale a - 6 m/s2. Stabilire se l'automobile investe l'ostacolo.
Un'automobile mentre viaggia alla velocità di 40 m/s inizia a rallentare con decelerazione costante uguale a -2 m/s2 fino a fermarsi. Calcolare lo spazio percorso e l'intervallo di tempo impiegato per fermarsi. Rappresentare inoltre i diagrammi tempo-velocità e velocità-spazio.
[400 m; 20 s]

87. Un autista mentre viaggia con la sua automobile alla velocità di 108 km/h, si accorge della presenza di un cane alla distanza di 160 m. Se i riflessi nervosi consentono all'autista di iniziare la frenata con un ritardo di 0,2 s, calcolare lo spazio percorso sapendo che l'automobile si ferma dopo 10 s dall'inizio della frenata, nell'ipotesi che il moto durante la frenata sia stato uniformemente ritardato.
Farà in tempo l'autista a evitare di investire il cane?
[156m; sì]

88. Un'automobile lanciata alla velocità costante di 180 km/h è costretta a fermarsi. Supponendo che occorrano 0,2 s affinchè i riflessi nervosi consentano all'autista di iniziare a frenare, calcolare lo spazio percorso dall'istante in cui il guidatore è costretto a fermarsi, nell'ipotesi che durante la frenata il moto sia uniformemente ritardato con decelerazione - 10 m/s2.
[135 m]

89. Un'automobile lanciata a velocità v0 è costretta improvvisamente a fermarsi perché si presenta un ostacolo a distanza d. Supponendo che i riflessi nervosi dell'autista consentano di iniziare la frenata dopo un intervallo di tempo à.t, nell'ipotesi che durante la frenata il moto sia uniformemente ritardato con decelerazione a, trovare la condizione cui devono soddisfare i parametri v0 , Dt , a e d affinchè l'automobile non investa l'ostacolo.
[ v0 Dt - v02 / 2a < d]

90. Calcolare il valore massimo che può avere la velocità di un'automobile affinchè non investa un ostacolo presentatesi improvvisamente a distanza d, nell'ipotesi che l'autista inizi a frenare con un ritardo Dt e con decelerazione costante a.
[ vmax = a • Dt + ((a • Dt)2 - 2 a • d)1/2]

91. Un'automobile che si muove di moto uniformemente vario lungo un rettilineo percorre un primo spazio s = 100 m in un tempo t1 = 5,0 s e successivamente un secondo spazio s2 uguale al primo nel tempo t2 = 15 s.
Calcolare:
a) l'accelerazione dell'automobile;
b) la velocità iniziale espressa in km/h.
Rappresentare il diagramma della velocità in funzione del tempo.
[- 1,3 m/s2; 1,3 • 102km/h]

92. Un mobile si muove di moto uniformemente vario partendo dalla quiete con accelerazione a. Una massa m possiede una velocità espressa, in funzione dello spazio s percorso, dalla relazione seguente: v = (g•s)1/2.
Si domanda per quale valore di a i due movimenti avvengono con la stessa velocità.
[g/2]

93. Dimostrare la legge di Galileo secondo la quale gli spazi percorsi da un grave in caduta libera nei successivi intervalli di tempo di 1 s sono direttamente proporzionali alla successione dei numeri dispari 1, 3, 5, 7, ...

94. Un grave lanciato verticalmente verso l'alto con velocità iniziale uguale a 9,8 m/s raggiunge l'altezza massima e dopo ricade al suolo. Rappresentare graficamente il diagramma della velocità in funzione del tempo nell'ipotesi che l'attrito sia trascurabile.
Il diagramma richiesto, gli assi coordinati e l'ordinata estrema individuano due triangoli. Qual è il significato fisico delle due aree?

95. Un proiettile viene sparato verticalmente verso l'alto con velocità iniziale uguale a 392 m/s.
Calcolare l'altezza massima raggiunta e il tempo impiegato a raggiungerla, trascurando la resistenza dell'aria.
[ 7840 m; 40s]

96. Un proiettile viene sparato lungo la verticale verso l'alto. Determinare la velocità di lancio e l'altezza del punto per cui passa in ascesa e in discesa rispettivamente dopo 4 s e 8 s ed eseguire una verifica dei risultati trovati.
[58,8 m/s; 156,8 m]

97. Un sasso viene lanciato verticalmente verso l'alto con velocità v0.
Determinare la condizione cui devono soddisfare parametri v0 e h affinchè il sasso passi per il punti all'altezza h. Quante volte passa?
[ una volta per h = v02 /2g; due volte per h < v02 /2g]

98. Un prestigiatore si esibisce in una stanza. In un certo momento dello spettacolo egli lancia verticalmente verso l'alto una palla che dopo 1 s raggiunge il soffitto con velocità nulla. Calcolare: a) la velocità iniziale con la quale lancia la palla;
b) l'altezza del soffitto.
[9,8 m/s; 4,9 m]

99. Se il prestigiatore dell'esercizio precedente lancia una seconda palla verso l'alto con la stessa velocità iniziale nell'istante in cui la prima è sul soffitto, quanto tempo dopo il lancio della seconda palla una passa accanto all'altra? In tale istante a che distanza si trovano le due palle al di sopra delle mani del prestigiatore?
[0,37 s: 2,02 m]

100. Due gravi vengono lanciati verticalmente verso l'alto da uno stesso punto, entrambi con velocità iniziale 9,8 m/s. Sapendo che tra i due lanci intercorre un intervallo di tempo di 1 s, determinare dopo quanto tempo dal primo lancio i due gravi si incontrano.
[15 s]

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