Appunti di fisica: il moto parabolico

La fisica, si sa, risulta spesso essere una delle materie più ostiche per gli studenti delle scuole superiori. Le difficoltà principali derivano sicuramente dalla presenza di molti concetti matematici, che vengono spesso mal digeriti dai ragazzi. È bene però applicarsi sempre di più poiché lo studio della fisica permette di capire a fondo i fenomeni che ci circondano. In particolare, una buona parte del programma scolastico di fisica riguarda lo studio dei diversi tipo di moto, dal moto rettilineo uniforme a quello circolare, passando per il moto uniformemente accelerato. Ognuno di queati può rappresentare un caso pratico che possiamo osservare nell'ambiente che ci circonda. Ad esempio, il moto parabolico è il moto che compie qualsiasi oggetto che venga lanciato in aria, quando è possibile trascurare le forze d'attrito. Ecco alcuni appunti di fisica: il moto parabolico.

• Libro di fisica

Consideriamo un oggetto lanciato in aria che disegna un moto uniforme nella direzione orizzontale (asse x) e l'altro in caduta libera, con un accelerazione uniforme di 9,81 m/s^2, in direzione verticale (asse y). È necessario però, per facilitare lo studio, considerare due varianti: se l'oggetto lanciato viene sparato orizzontalmente oppure se al momento del lancio (sparo) gli viene data anche un'inclinazione.

Nel primo caso ipotizziamo che l'oggetto, che chiameremo "proiettile", sia sparato in orizzontale con velocità V0 e fissiamo un asse cartesiano con origine nel punto di sparo, l'asse x sarà orientato come la velocità e y verso il basso. Pertanto lungo le ascisse si ha la legge X=V= x T, mentre per le ordinate Y= 1/2 g T^2. A questo punto esplicitiamo T dalla prima e sostituiamolo nella seconda, avremo che Y= g/(2V_0^2) X^2. Con tale equazione avremo rappresentato una parabola di simmetria rispetto all'asse y.

Prendiamo come esempio, una pietra. Se noi dovessimo gettare questa pietra, in maniera quasi perpendicolare al suolo, essa cadrà con una velocità che sarà l'addizione del vettore componente verticale, quindi della direzione in cui noi la stiamo lanciando, e del vettore orizzontale. Consideriamo un sistema di assi cartesiani come il precedente, noteremo che il proiettile, mentre si sposta in orizzontale con moto uniforme, si comporta come un oggetto lanciato verso l'alto. Poiché lungo l'asse x non agiscono forze, la velocità rimarrà costante, di contro l'asse y la velocità sarà decrescente, fino a raggiungere il punto più alto, dopo di che Vy cambierà di segno ed aumenterà nel valore assoluto.

• Ripassate bene la matematica e la fisica di base

• Moto parabolico