Esercizi sul moto rettilineo uniforme

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In questa pagina proponiamo una raccolta di esercizi sul moto rettilineo uniforme. Il moto rettilineo uniforme descrive il movimento di un corpo che si sposta lungo una traiettoria rettilinea con velocità costante. In questa situazione ideale, il corpo percorre distanze uguali in intervalli di tempo uguali, senza variazioni nella sua velocità.

Il moto rettilineo uniforme è alla base di numerosi fenomeni quotidiani, come il movimento di un treno su binari dritti o il movimento di un’auto in una strada lunga e diritta, e viene utilizzato in una vasta gamma di applicazioni scientifiche e ingegneristiche. Comprendere le leggi che governano questo tipo di movimento è essenziale per affrontare con successo problemi più articolati in fisica.

Questa raccolta è pensata per studenti di scuole superiori e appassionati di scienze fisiche che desiderano approfondire le proprie conoscenze e migliorare le proprie capacità di problem-solving. Speriamo che vi sia utile nel vostro percorso di studio e vi fornisca una solida base per affrontare con sicurezza le sfide poste dalla termodinamica. Buono studio!

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Esercizi svolti sul moto rettilineo uniforme

1

Sul calcolo del tempo nel moto uniforme

Due stazioni ferroviarie si trovano ad una distanza $d=36 \ km$ l’una dall’altra. Considerando un treno che viaggia ad una velocità uniforme $v=18 \ km/h$

Quanto tempo impiega a percorrere l’intera tratta?

esercizi moto rettilineo uniforme

[ $2,0 \ h$ ]

2

Sul moto rettilineo uniforme

Marco e Lisa sono distanti $d = 40 \ km$ e decidono di incontrarsi a metà strada. Marco viaggia a velocità $v_M = 70 \ km/h$ , mentre Lisa impiega $t_L = 15 \ min$ per arrivare a destinazione.

Chi arriva prima?
A che velocità viaggiava Lisa?

[Lisa; $22 \ m/s$ ]

3

Sul calcolo della velocità dal grafico spazio-tempo

Un cane corre avanti e indietro. Lo schema del tragitto è riportato in figura, in un grafico dello spazio in funzione del tempo.

Calcola la velocità del cane associata a ciascun segmento rettilineo

esercizio moto rettilineo uniforme spezzato — Clicca immagine per ingrandire

[ $2,5 \ m/s$ ; $0,75 \ m/s$ ; $-3 \ m/s$ ; $0 \ m/s$ ; $0,75 \ m/s$ ; $- 1,7 \ m/s$ ]

4

Sul moto rettilineo uniforme lungo un piano inclinato

Un’escursionista scende da una collina (approssimabile ad un triangolo rettangolo) ad una velocità costante $v = 1,5 \ m/s$ . Conoscendo l’angolo in $B$ pari a $\theta = 30^\circ$ e la distanza orizzontale $\overline{AB} = 13 \ m$

Ricava l’altezza $\overline {AC}$ della collina

esercizio moto rettilineo uniforme discesa

[ $\overline {AC}=7,5 \ m$ ]

5

Sul calcolo della velocità nel moto rettilineo uniforme

Due calciatori corrono verso la palla, ferma nel campo alle coordinate $x_p = (0; 20) \ m$ , percorrendo traiettorie rettilinee ed uniformi. Il primo si trova in posizione $x_1 = (-20;0) \ m$ , mentre il secondo in $x_2 = (11 ; 0) \ m$ . Il primo calciatore impiega $t_1=1,9 \ s$ per raggiungere la palla.

Calcola la sua velocità di corsa $v_1$
Affinché il calciatore 2 raggiunga la palla insieme al calciatore 1, a quale velocità $v_2$ deve correre?

[ $15 \ m/s$ ; $12 \ m/s$ ]

6

Sul moto rettilineo uniforme di due ciclisti

Luca si muove in bicicletta di moto rettilineo uniforme alla velocità costante di $v = 4,3 \ m/s$ . Dopo un tempo $t = 8,0 \ min$ raggiunge Matteo che si muove in bicicletta di moto rettilineo uniforme ed è distante $x = 1200 \ m$ da Luca

Calcola la velocità di Matteo

[ $1,8 \, m/s$ ]

7

Sul calcolo della velocità scalare media

Un corridore percorre una pista di atletica leggera in $t = 80 \ s$ . Supponiamo che la pista di atletica leggera sia formati da due tratti rettilinei paralleli di lunghezza pari a $x = 80 \ m$ e che il raggio di curvatura dei tratti curvi sia pari a $r = 38 \ m$ , come mostrato figura:

esercizi moto rettilineo uniforme pista con curve

Calcola la velocità scalare media

[ $5,0 \, m/s$ ]

8

Sul calcolo della velocità nel moto rettilineo di due persone

Muovendosi di moto rettilineo uniforme, Mario parte da casa per raggiungere Luigi che si trova ad una distanza pari a $500 \ m$ . Anche Luigi si muove di moto rettilineo uniforme con velocità costante pari a $v_L = 2,20 \ m/s$

Calcola la velocità di Mario $v_M$ per raggiungere Luigi in $t = 2,00 \ min$

[ $6,37 \, m/s$ ]

9

Sull’espressione della legge oraria dalla rappresentazione grafica

Due corpi si muovono di moto rettilineo uniforme e la loro legge oraria è rappresentata dalla seguente figura:

esercizi moto rettilineo uniforme grafico spazio tempo-1

Scrivi la loro legge oraria

10

Sul calcolo del tempo dal grafico nel moto rettilineo uniforme

Due macchine si muovono di moto rettilineo uniforme lungo due tratti di strada paralleli. La macchina A si muove con velocità costante $v_A = 100 \ km/h$ mentre la macchina B si muove con velocità costante $v_B = 120 \ km/h$ .
Considerando la figura seguente in cui sono rappresentate graficamente le due leggi orarie

esercizi moto rettilineo uniforme grafico spazio tempo-2

Calcola dopo quanto tempo le due macchine si incrociano
Calcola in che punto rispetto alla macchina $A$ si incrociano

[ $0,22 \, h$ ; $22 \, km$ ]

11

Sull’espressione della legge oraria

Due ciclisti a distanza $d = 800 \ m$ pedalano uno verso l’altro muovendosi di moto rettilineo uniforme. Il primo ciclista ha velocità costante $v_1 = 4,7 \ m/s$ , mentre il secondo ciclista ha velocità costante pari a $v_2 = 5,0 \ m/s$

Calcola in che istante di tempo $t$ si incontreranno

[ $82 \, s$ ]

12

Sulla velocità della luce

La velocità della luce è pari a $v = 3,0 \cdot 10^8 \ m/s$ . Se la distanza tra la Terra ed il Sole è pari a $\Delta x = 1,5 \cdot 10^8 \ km$

Calcola il tempo che impiega la luce del Sole per arrivare sulla Terra

[ $5,0 \cdot 10^2 \, s$ ]

13

Sulla velocità della luce e la velocità del suono

Dopo aver visto un fulmine in lontananza, senti il rumore del tuono dopo un tempo $t = 4,3 \ s$ . Se la velocità della luce è pari a $v_L = 3,0 \cdot 10^8 \ m/s$ e la velocità del suono in aria è pari a $v_S = 3,4 \cdot 10^2 \ m/s$

Calcola a quale distanza è caduto il fulmine

[ $1,5 \, km$ ]

14

Sull’orario di incontro

Alina esce da un bar alle 10:00 di mattina e si incammina muovendosi a velocità costante $v_A = 1,6 \ m/s$ per raggiungere Giovanni che è uscito di casa alle 9:55 e si è incamminato alla velocità $v_G = 2,3 \ m/s$ per raggiungere Alina. Se Alina e Giovanni distano $d = 3,2 \ km$

A che ora si incontreranno?

[10:11]

15

Sulla velocità di raggiungimento

Luca e Paolo stanno partecipando ad una gara di corsa. Entrambi si muovono di moto rettilineo uniforme e Paolo è davanti a Luca di $d = 180 \ m$ e corre con una velocità costante pari a $v_P = 8,50 \ m/s$ . Se Luca riesce a raggiungere Paolo in $t = 90,0 \ s$

Calcola la velocità di Luca

[ $10,5 \, m/s$ ]

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