Vero o falso sulla caduta libera

Testo

Vero o falso, motivando la risposta: (a) un corpo in caduta libera ha accelerazione variabile; (b) due corpi lasciati cadere da altezze diverse arrivano al suolo con la stessa velocità; (c) in un moto rettilineo, se la velocità è positiva e l’accelerazione negativa, il corpo sta decelerando; (d) se in un grafico $v$–$t$ la retta ha pendenza nulla, il corpo è fermo.

Soluzione

(a) FALSO. In caduta libera l’unica forza è il peso e l’accelerazione è quella di gravità $g \approx 9{,}8\;\mathrm{m/s}^2$, che vicino alla superficie terrestre è costante (in modulo, direzione e verso). Ciò che cresce durante la caduta è la velocità, non l’accelerazione. La caduta libera è infatti l’esempio tipico di moto uniformemente accelerato.

(b) FALSO. La velocità con cui un corpo arriva al suolo dipende dall’altezza di caduta, secondo $v = \sqrt{2 g h}$. Un corpo lasciato cadere da un’altezza maggiore ha più spazio per accelerare e arriva quindi con velocità maggiore. Solo se le altezze fossero uguali le velocità finali coinciderebbero.

(c) VERO. Decelerare significa che il modulo della velocità diminuisce nel tempo. Ciò accade quando velocità e accelerazione hanno verso opposto: se $v > 0$ e $a < 0$, l’accelerazione tende a ridurre la velocità, che quindi diminuisce. Il corpo sta effettivamente rallentando.

(d) FALSO. In un grafico $v$–$t$ la pendenza della retta rappresenta l’accelerazione. Pendenza nulla significa accelerazione nulla, cioè velocità costante, non necessariamente nulla. Il corpo può benissimo muoversi a velocità costante diversa da zero: è fermo solo nel caso particolare in cui quella costante valga zero.

$\ev{\text{(a) F} \quad \text{(b) F} \quad \text{(c) V} \quad \text{(d) F}}$

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Argomenti: Cinematica Concetti: Caduta libera