In un viaggio su un tratto rettilineo un’auto si muove secondo il seguente grafico velocità-tempo
Prima di procedere con la risoluzione dell’esercizio ricordiamo come si leggono i grafici velocità-tempo e la definizione di accelerazione media. L’accelerazione è definita come la variazione di velocità fratto il tempo necessario per ottenere tale variazione. Ossia
Anche utilizzando tale definizione possiamo capire come leggere i grafici velocità-tempo: in tali grafici le parti del grafico crescenti rappresentano un moto ad accelerazione positiva, i tratti del grafico stazionari (cioè “paralleli” all’asse
) rappresentano moti ad accelerazione nulla, infine i tratti del grafico decrescenti rappresentano un moto ad accelerazione negativa. Una volta ricordato questo possiamo procedere con la risoluzione dell’esercizio. La prima cosa a cui dobbiamo fare attenzione è che questo grafico velocità-tempo ha come unità di misura i
per le velocità e le
per i tempi, questo non mi darà problemi quando dovrò descrivere il moto, però nel calcolo delle accelerazioni dovrò fare attenzione a convertire tutto nelle unità di misura del sistema internazionale, altrimenti le accelerazioni mi verranno fuori in
. Partiamo con la descrizione del moto.
L’automobile tra
e
si muove con una grande accelerazione costante (grafico non solo crescente, ma anche rettilineo e molto pendente) e questo è il tratto con l’accelerazione maggiore. In seguito tra i punti
e
si muove a velocità costante, quindi accelerazione nulla, pari a
. Dopo, tra
e
, abbiamo un tratto di decelerazione seguito, nel tratto tra
e
, da uno a velocità costante pari a
. Infine abbiamo gli ultimi due tratti: il primo tra
ed
, è quello con decelerazione massima (in quanto il grafico è decrescente e rispetto all’altro pezzo decrescente ha una pendenza di “intensità” maggiore) e l’ultimo, tra
e
, di velocità costante uguale a
.
Calcoliamo ora le accelerazioni in ogni singolo tratto ricordando ancora una volta che le unità di misura vanno convertite in
e
.
Per concludere calcoliamo l’accelerazione su tutto il tratto di tempo studiato