4F

Moto uniformemente acceleratoMouvement rectiligne uniformément accéléré

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Il grafico velocità–tempoLe graphique vitesse–temps

L'accelerazione è costante, quindi la velocità cresce della stessa quantità ogni secondo: il grafico è una retta. La pendenza è l'accelerazione.

L'accélération est constante : la vitesse augmente de la même quantité chaque seconde. Le graphique est une droite, et sa pente est l'accélération.

t (s) v (m/s) v₀ v t Δt Δv
a = ΔvΔt
v = v0 + a·t

v₀ è la velocità iniziale, v la velocità all'istante t.v₀ est la vitesse initiale, v la vitesse à l'instant t.

Velocità media e spazio percorsoVitesse moyenne et distance parcourue

La velocità cresce in modo uniforme, quindi la velocità media è quella che il corpo ha a metà del tempo: sul grafico è il punto di mezzo della retta, a metà strada tra v₀ e v. Lo spazio percorso è quello di un moto uniforme con velocità vm.

La vitesse augmente de façon uniforme : la vitesse moyenne est celle que le corps a à la moitié du temps. Sur le graphique, c'est le point milieu de la droite, à mi-chemin entre v₀ et v. La distance parcourue est celle d'un mouvement uniforme à la vitesse vm.

t (s) v (m/s) v₀ v vₘ t/2 t
vm = v0 + v2
Δx = vm · t = v0 + v2 · t
= v0 + v0 + a t2 · t
= v0 t + 12 a t²

Nel secondo passaggio si sostituisce v = v₀ + a t.Dans la deuxième étape, on remplace v par v₀ + a t.

Utile nei problemi: se conosci v₀ e v, lo spazio è Δx = vm · t, senza bisogno dell'accelerazione.Utile dans les problèmes : si tu connais v₀ et v, la distance vaut Δx = vm · t, sans avoir besoin de l'accélération.

La legge orariaL'équation horaire

Se all'istante 0 il corpo è nella posizione x₀, la sua posizione all'istante t è:

Si à l'instant 0 le corps est à la position x₀, sa position à l'instant t est :

x = x0 + v0 t + 12 a t²

Caso più semplice: parte da fermoCas le plus simple : départ du repos

Con x₀ = 0 e v₀ = 0:Avec x₀ = 0 et v₀ = 0 :

x = 12 a t²

Il grafico spazio–tempo è un ramo di parabola: in tempi uguali percorre spazi sempre più lunghi.Le graphique position–temps est une branche de parabole : en des temps égaux, le corps parcourt des distances de plus en plus grandes.

t (s) x (m) 12345 1 m4 m9 m16 m25 m a = 2 m/s²

Formule inverseFormules inverses

In ogni problema: scrivo i dati, scelgo la formula che contiene l'incognita e i dati, e ricavo l'incognita.

Dans chaque problème : j'écris les données, je choisis la formule qui contient l'inconnue et les données, puis j'isole l'inconnue.

v = v0 + a t
cercoje cherche a = v − v0t
cercoje cherche t = v − v0a
cercoje cherche v0 = v − a t
Δx = v0 + v2 · t
cercoje cherche t = 2 Δxv0 + v
cercoje cherche v = 2 Δxt − v0
Δx = 12 a t² (da fermodépart du repos)
cercoje cherche a = 2 Δxt²
cercoje cherche t = √2 Δxa
In frenata l'accelerazione è negativa: la velocità diminuisce.Au freinage l'accélération est négative : la vitesse diminue.

Problemi svoltiProblèmes résolus

1Parte da fermoDépart du repos

Un'auto parte da ferma con accelerazione 2 m/s². Quanto spazio percorre nei primi 5 s? Con che velocità arriva?Une voiture part du repos avec une accélération de 2 m/s². Quelle distance parcourt-elle pendant les 5 premières secondes ? Quelle est sa vitesse finale ?

DatiDonnéesv0 = 0  a = 2 m/s²  t = 5 s
CercoOn chercheΔx, v
CalcoloCalculΔx = 12 · 2 · 5² = 25 m
v = 0 + 2 · 5 = 10 m/s
ControlloVérificationvm = 0 + 102 = 5 m/s → 5 · 5 = 25 m ✓
RisultatoRésultatΔx = 25 m, v = 10 m/s
2Dal graficoÀ partir du graphique

Un motorino passa da 2 m/s a 14 m/s in 6 s, come nel grafico. Trova l'accelerazione e lo spazio percorso.Un scooter passe de 2 m/s à 14 m/s en 6 s, comme sur le graphique. Trouve l'accélération et la distance parcourue.

2 14 6 t (s) v (m/s) 8vₘ
DatiDonnéesv0 = 2 m/s  v = 14 m/s  t = 6 s
CalcoloCalcula = 14 − 26 = 2 m/s²
Δx = 2 + 142 · 6 = 8 · 6 = 48 m
ControlloVérification2 · 6 + 12 · 2 · 6² = 12 + 36 = 48 m ✓
RisultatoRésultata = 2 m/s², Δx = 48 m
3La frenataLe freinage

Un'auto viaggia a 72 km/h e frena con accelerazione costante −4 m/s² fino a fermarsi. Quanto tempo impiega? Quanto spazio percorre?Une voiture roule à 72 km/h et freine avec une accélération constante de −4 m/s² jusqu'à l'arrêt. Combien de temps faut-il ? Quelle distance parcourt-elle ?

DatiDonnéesv0 = 72 km/h = 723,6 = 20 m/s  v = 0  a = −4 m/s²
CalcoloCalcult = v − v0a = 0 − 20−4 = 5 s
Δx = 20 + 02 · 5 = 10 · 5 = 50 m
RisultatoRésultatt = 5 s, Δx = 50 m
4Trovare il tempoTrouver le temps

Un ciclista parte da fermo con accelerazione 0,5 m/s². Dopo quanto tempo ha percorso 100 m? Che velocità ha in quel momento?Un cycliste part du repos avec une accélération de 0,5 m/s². Au bout de combien de temps a-t-il parcouru 100 m ? Quelle est alors sa vitesse ?

DatiDonnéesv0 = 0  a = 0,5 m/s²  Δx = 100 m
CalcoloCalcult = √2 · 1000,5 = √400 = 20 s
v = 0,5 · 20 = 10 m/s
RisultatoRésultatt = 20 s, v = 10 m/s
5Trovare la velocità inizialeTrouver la vitesse initiale

Un'auto accelera per 4 s con accelerazione 3 m/s² e raggiunge 20 m/s. Qual era la velocità iniziale? Quanto spazio ha percorso?Une voiture accélère pendant 4 s avec une accélération de 3 m/s² et atteint 20 m/s. Quelle était sa vitesse initiale ? Quelle distance a-t-elle parcourue ?

DatiDonnéesa = 3 m/s²  t = 4 s  v = 20 m/s
CalcoloCalculv0 = v − a t = 20 − 3 · 4 = 8 m/s
Δx = 8 + 202 · 4 = 14 · 4 = 56 m
ControlloVérification8 · 4 + 12 · 3 · 4² = 32 + 24 = 56 m ✓
RisultatoRésultatv0 = 8 m/s, Δx = 56 m