Overview
La lezione tratta il moto di caduta libera di un corpo, approfondendo definizioni, formule fondamentali e casi con o senza velocità iniziale.
Definizione e Caratteristiche del Moto di Caduta Libera
- Il moto di caduta libera avviene quando un corpo cade partendo da fermo, solo sotto l'effetto della gravità.
- L'accelerazione di gravità sulla Terra è pari a 9,81 m/s².
- In assenza di resistenza dell’aria (come sulla Luna), tutti i corpi cadono con la stessa accelerazione.
- L’accelerazione di gravità si considera negativa se il sistema di riferimento è orientato verso l’alto.
Formule Fondamentali (Caso con Velocità Iniziale Nulla)
- Legge oraria: ( x(t) = h - \frac{1}{2}gt^2 )
- Velocità nel tempo: ( v(t) = -gt )
- Tempo di caduta: ( t = \sqrt{\frac{2h}{g}} )
- Velocità al suolo: ( v = \sqrt{2gh} )
Caso con Velocità Iniziale Diversa da Zero
- Legge oraria: ( x(t) = h - v_1t - \frac{1}{2}gt^2 )
- Velocità nel tempo: ( v(t) = -v_1 - gt )
- Tempo di caduta si ricava risolvendo un'equazione di secondo grado: ( t = \frac{-v_1 + \sqrt{v_1^2 + 2gh}}{g} )
- Velocità al suolo: ( v = -v_1 - g t ) oppure ( v = -v_1 + \sqrt{2gh + v_1^2} )
Formule Inverse e Manipolazioni
- Se si conosce la velocità finale: ( h = \frac{v^2}{2g} )
- Se si conosce il tempo: ( h = \frac{g t^2}{2} )
- Per trovare la velocità iniziale o l’altezza si manipolano le formule sopra in funzione dell’incognita desiderata.
- Le formule coincidono con quelle del moto rettilineo uniformemente accelerato, sostituendo a l’accelerazione a la g.
Key Terms & Definitions
- Moto di caduta libera — movimento di un corpo soggetto solo all'accelerazione di gravità.
- Accelerazione di gravità (g) — costante pari a 9,81 m/s² sulla Terra.
- Legge oraria — equazione che lega posizione, tempo e parametri iniziali.
- Velocità istantanea — velocità del corpo in un determinato istante di tempo.
Action Items / Next Steps
- Ripassare il moto rettilineo uniformemente accelerato.
- Consultare l'articolo sul sito per approfondimenti.
- Esercitarsi con esercizi sul moto di caduta libera.
- Seguire la playlist del corso di fisica.