Materiale di muvimentu di caduta libera
In tempi antichi, u muvimentu di l'uggetti chì cascanu in terra era un tema assai interessante in a filusufia naturale. U filosofu Aristotele hà dettu una volta chì l'uggetti cù una massa più grande cascanu più velocemente di l'uggetti più leggeri. L'opinione d'Aristotele hà influenzatu l'opinioni di e persone chì campavanu prima di Galileo, chì cridianu chì l'uggetti cù una massa più grande cascanu più velocemente di l'uggetti più leggeri è chì a velocità di caduta di un ughjettu hè proporzionale à a so massa. Forse prima di studià questu tema, avete ancu pensatu a stessa cosa.
Lasciate cascà un pezzu di carta è un libru da a listessa altezza. Pone a carta nantu à a palma di a manu manca è u libru nantu à a palma di a manu diritta. Dopu esse statu lasciatu cascà, u libru tocca prima u pianu, mentre chì a carta tocca u pianu dopu. Avà, pruvate à mette a carta sopra u libru, dopu lasciate cascà a carta è u libru nantu à u pianu. Sta volta, a carta è u libru toccanu u pianu simultaneamente.
Si dice chì un oggettu sperimenta un muvimentu di caduta libera s'ellu si move perpendicularmente à u centru di a terra è durante u so muvimentu, l'oggettu sperimenta una accelerazione gravitazionale costante. S'ellu cade liberamente vicinu à a superficia di a terra, l'oggettu sperimenta una accelerazione gravitazionale costante di 9,8 m/s2 è a direzzione di l'accelerazione gravitazionale hè versu u centru di a terra (perpendicularmente à a superficia di a terra). Per simplificà i calculi realizati da i studienti chì stanu amparendu, g hè arrotondatu à 10 m/ s2.
Ci sò trè situazioni diverse, frà e quali:
1. L'ughjettu si move verticalmente in ghjò senza velocità iniziale (senza v)o). Per esempiu, un fruttu casca da un arburu dopu esse statu staccatu da u so gambu. A direzzione di u muvimentu hè sempre in giù è l'ughjettu subisce una accelerazione, dunque l'accelerazione gravitazionale (g) hè sempre positiva. In certi libri di fisica si chjama muvimentu di caduta libera
2. L'ughjettu si move verticalmente in ghjò cù una certa velocità iniziale (ci hè vo). Per esempiu, una petra hè ghjittata verticalmente in ghjò. A direzzione di u muvimentu hè sempre in ghjò è l'ughjettu subisce una accelerazione, dunque g hè sempre pusitiva. In certi libri di fisica si chjama muvimentu verticale discendente.
3. Un ughjettu si move verticalmente in sù cù una certa velocità iniziale. Dopu avè righjuntu a so altezza massima, l'ughjettu si move torna in giù. Per esempiu, si lancia una biglia verticalmente in sù è poi a si piglia di novu mentre si move in giù. Quandu si move in sù, l'ughjettu sperimenta una decelerazione (g negativa), quandu si move in giù, l'ughjettu sperimenta una accelerazione (g positiva). In certi libri di fisica, questu hè chjamatu muvimentu verticale ascendente.
Ci vole à nutà chì s'è un oggettu sperimenta una di e trè cundizioni sopra, si dice chì l'oggettu hè in caduta libera.
Formula di Muvimentu di Caduta Libera
U muvimentu di caduta libera hè un esempiu di muvimentu lineare uniformemente cambiante, dunque a formula per u muvimentu di caduta libera hè basicamente a listessa chè a formula per u muvimentu lineare uniformemente cambiante è hè adattata à e cundizioni di u muvimentu di caduta libera.
infurmazione:
h = altezza (metri), vo = velocità iniziale (metri/secondu), vt = velocità finale (metri/secondu), t = tempu (secondu), g = accelerazione di gravità (metri/secondu)2) = 9,8 m/s2 o 10 m/s2.
Accelerazione gravitazionale costante di 10 m/s2 (g pusitiva - l'ughjettu si move in ghjò), vale à dì chì a velocità di l'ughjettu aumenta di 10 m/s ogni 1 secondu. 2 secondi dopu, a velocità di l'ughjettu diventa 20 m/s, 3 secondi dopu a velocità di l'ughjettu diventa 30 m/s. A decelerazione gravitazionale costante hè di 10 m/s2 (g hè negativu, l'ughjettu si move in sù) vale à dì chì a velocità di l'ughjettu diminuisce di 10 m/s2 ogni 1 secondu. 2 secondi dopu, a velocità di l'ughjettu diminuisce di 20 m/s. 3 secondi dopu, a velocità di l'ughjettu diminuisce di 30 m/s.
L'accelerazione o a decelerazione custante si verifica solu vicinu à a superficia di a Terra. In u sughjettu A lege di gravità di Newton, amparerai chì u valore di g diminuisce cù u quadratu di a distanza.
Studiate esempi di prublemi di muvimentu in caduta libera , esempi di prublemi di muvimentu verticale discendente è esempi di prublemi di muvimentu verticale ascendente per pudè capisce megliu u materiale nantu à u muvimentu in caduta libera.
