Fisica

  • Materia: Fisica
  • Visto: 4995
  • Data: 24/06/2008
  • Di: Redazione StudentVille.it

Accelerazione media e caduta libera

esercizio svolto o teoria

A cura di: Stefano Sannella

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Per provare una palla da tennis la si lascia cadere da un'altezza di 4 metri dal pavimento. Rimbalza fino all'altezza di 2 metri. Se è stata in contatto col suolo per 12 microsecondi, quale è stata la sua accelerazione media durante il contatto?




Iniziamo a calcolare la velocità con la quale la palla giunge a terra.
La velocità che la palla acquista dopo $4 m$ può essere calcolata con la nota legge
$v_1^2-v_0^2=2ah_1$
Nel nostro caso $h=4 m$ e $a=g=10m/s^2$ e inoltre la velocità iniziale è nulla, quindi $v_0^2=0$
quindi
$v_1=sqrt(2*10*4)m/s=8.8m/s$
Dai dati del problema possiamo anche calcolare facilmente la velocità con cui la palla riparte dopo l'urto.
Procedendo come prima, ho
$0-v_2^2=-2ah_2$ da cui segue
$v_2=sqrt(2gh_2)=sqrt(2*10*2)=6.4 m/s$

Ora conosciamo dunque le velocità nel momento immediatamente precedente all'urto e in quello subito dopo.
Sappiamo che l'accelerazione è una variazione di velocità diviso l'intervallo di tempo.
Dobbiamo stabilire questa variazione: inizialmente il vettore velocità era rivolto verso il BASSO e aveva modulo $v_1=8,86 m/s$.
Poi, subito dopo l'urto col terreno, è diretto verso l'ALTO e ha modulo $6,4 m/s$.
Se prendi come positiva la direzione del vettore $vecv_1$ allora hai che
$v_1=8,8 m/s$ e
$v_2=-6,4 m/s$  si (noti il "meno", perché le due velocità hanno versi opposti).
Quindi $a=(v_1-v_2)/(Deltat)=(8,8-(-6,4))/(0,012)m/s^2=1260m/s^2$

FINE