Nella lezione numero 4 affrontiamo un particolare moto uniformemente accelerato: quello dei corpi in caduta libera

Definizione

Un esempio di moto rettilineo uniformemente accelerato è quello dei corpi che cadono nel vuoto. Se la resistenza dell’aria è trascurabile, in uno stesso luogo tutti i corpi cadono con la stessa accelerazione costante, diretta verticalmente verso il basso

Accelerazione di gravità

Questa accelerazione è detta accelerazione di gravità che a 45° di latitudine vale 9,81 m/s², è minore all’equatore e maggiore ai poli e diminuisce allontanandosi dalla Terra. Per distanze piccole rispetto al raggio terrestre queste variazioni sono trascurabili

Caduta da fermo

Fissiamo una retta di riferimento avente come origine la posizione iniziale dell’oggetto e orientata verso il basso. In ogni istante potremo calcolare velocità e posizione dell’oggetto con le formule:

v = g*t

s = ½ g * t²

Lancio verticale verso l’alto

Fissiamo una retta con origine nel punto di lancio dell’oggetto ed orientata verso l’alto. L’oggetto avrà una velocità iniziale v₀ in quanto viene lanciato verso l’alto. L’accelerazione è sempre diretta verso il basso (quindi negativa nel nostro sistema orientato verso l’alto) invece la velocità e positiva. Per cui potremo calcolare in ogni istante la velocità e la posizione con le formule:

v = v₀ – g*t

s = v₀*t – ½ g*t²

La velocità dell’oggetto pertanto diminuisce progressivamente fino ad annullarsi. A questo punto il corpo riprende a muoversi verso il basso ed accelerando (accelerazione e velocità avranno lo stesso verso orientato in basso).

ESERCIZIO: calcolare l’altezza raggiunta da una mela lanciata verso l’alto con una velocità iniziale di 2,1 m/s