Problema moto rettilineo
Un'auto ed un treno si muovono lungo percorsi paralleli alla medesima velocità vo=120 km/h.
Alla comparsa del segnale rosso di un semaforo, la macchina frena venendo così sottoposta ad una
decelerazione uniforme di valore assoluto $ao=2.5 m/s2$ fino all'arresto. L'auto rimane ferma per 45
secondi, quindi accelera uniformemente con $ao=2.5 m/s2$ fino a riacquistare la velocità vo=120 km/h.
Assumendo che il treno abbia sempre mantenuto la velocità vo=120 km/h si determini a che distanza
rimarranno definitivamente auto e treno dopo che l’auto raggiunge nuovamente la velocità di
crociera vo?
non sono sicuro come procedere!pero avevo pensato di calcolare lo spazio percorso dal treno nei 45 s che l auto sta ferma pero penso che sia sbagliato vero??secondo voi come si dovrebbe risolvere?grazie
Alla comparsa del segnale rosso di un semaforo, la macchina frena venendo così sottoposta ad una
decelerazione uniforme di valore assoluto $ao=2.5 m/s2$ fino all'arresto. L'auto rimane ferma per 45
secondi, quindi accelera uniformemente con $ao=2.5 m/s2$ fino a riacquistare la velocità vo=120 km/h.
Assumendo che il treno abbia sempre mantenuto la velocità vo=120 km/h si determini a che distanza
rimarranno definitivamente auto e treno dopo che l’auto raggiunge nuovamente la velocità di
crociera vo?
non sono sicuro come procedere!pero avevo pensato di calcolare lo spazio percorso dal treno nei 45 s che l auto sta ferma pero penso che sia sbagliato vero??secondo voi come si dovrebbe risolvere?grazie
Risposte
Suggerimento:
1) calcola il tempo di arresto dell'auto ($t_a$; è lo stesso per riacquistare la velocità);
2) calcola lo spazio per arrestarsi ($s_a$; è lo stesso per riacquistare la velocità);
3) calcola lo spazio percorso dal treno nel tempo $t_a+45+t_a$;
4) .....
1) calcola il tempo di arresto dell'auto ($t_a$; è lo stesso per riacquistare la velocità);
2) calcola lo spazio per arrestarsi ($s_a$; è lo stesso per riacquistare la velocità);
3) calcola lo spazio percorso dal treno nel tempo $t_a+45+t_a$;
4) .....
$120$ km/h = $33.33$ m/s
Il tempo di frenata si ottiene con:
$33.33 -2.5t = 0$ da cui ottieni: $t=13.33$ s.
Inutile dirlo, per tornare alla velocità iniziale impiegherà lo stesso tempo.
Il tempo totale trascorso tra frenata, stop e accelerazione è $13.33*2 + 45 = 71.66$ s.
In questo lasso di tempo il treno percorre:
$71.66*33.33 = 2388$ m
L'auto invece nel tempo di frenata percorre:
$s = 33.33*13.33 - 1.25*177.6889 = 444.28-222.111= 222.169$ m
In fase di accelerazione percorre:
$s = 1.25*177.6889 = 222.111$ m
In tutto percorre: $444.28$ m
Quindi il treno ne percorre $2388$ e l'auto $444.28$.
La differenza è $1943$ m.
Insomma, la distanza sarà di quasi $2$ km
Il tempo di frenata si ottiene con:
$33.33 -2.5t = 0$ da cui ottieni: $t=13.33$ s.
Inutile dirlo, per tornare alla velocità iniziale impiegherà lo stesso tempo.
Il tempo totale trascorso tra frenata, stop e accelerazione è $13.33*2 + 45 = 71.66$ s.
In questo lasso di tempo il treno percorre:
$71.66*33.33 = 2388$ m
L'auto invece nel tempo di frenata percorre:
$s = 33.33*13.33 - 1.25*177.6889 = 444.28-222.111= 222.169$ m
In fase di accelerazione percorre:
$s = 1.25*177.6889 = 222.111$ m
In tutto percorre: $444.28$ m
Quindi il treno ne percorre $2388$ e l'auto $444.28$.
La differenza è $1943$ m.
Insomma, la distanza sarà di quasi $2$ km
grazie mille per l' aiuto