Esercizi: Il moto rettilineo uniforme

Spiega con parole tue che cos'è un moto rettilineo uniforme (MRU): com'è la sua traiettoria? Com'è la sua rapidità?

Quali di questi movimenti possono essere un MRU? Giustifica le tue risposte.

1. a) Un treno che percorre un binario rettilineo a $120\ \text{km/h}$ senza cambiare la sua rapidità.
2. b) Un'auto bloccata nel traffico.
3. c) Un nastro trasportatore di bagagli che gira nelle curve.
4. d) Un ascensore che sale a rapidità costante.

Un monopattino elettrico percorre $60\ \text{m}$ in $12\ \text{s}$ lungo una strada rettilinea, senza cambiare la sua rapidità. Qual è la sua rapidità?

Il nastro trasportatore della cassa di un supermercato sposta la spesa di $2\ \text{m}$ in $10\ \text{s}$. A quale rapidità va il nastro?

Un corpo con MRU percorre $5\ \text{m}$ ogni secondo.

1. a) Quanti metri percorre in $4\ \text{s}$?
2. b) E in $10\ \text{s}$?

Completa la frase con le parole mancanti: «In un moto rettilineo uniforme, la traiettoria è una linea $\dots$ e la rapidità è $\dots$». Poi fai un esempio di vita reale.

Un aereo vola in linea retta e percorre $150\ \text{km}$ in $0,5\ \text{h}$ a rapidità costante. Qual è la sua rapidità in $\text{km/h}$?

Una tartaruga avanza in linea retta a $0,3\ \text{m/s}$ per $10\ \text{s}$. Quale distanza percorre?

Quanto tempo impiega un'auto a percorrere $240\ \text{km}$ su un'autostrada se mantiene una rapidità costante di $80\ \text{km/h}$?

Un ciclista scende da un passo di montagna a $72\ \text{km/h}$.

1. a) Esprimi la sua rapidità in $\text{m/s}$.
2. b) Quale distanza percorre in $15\ \text{s}$ a quella rapidità?

Un corridore mantiene una rapidità costante di $5\ \text{m/s}$. Quanto tempo impiega a percorrere $900\ \text{m}$? Dai il risultato in secondi e in minuti.

Un montacarichi di un cantiere sale a $0,5\ \text{m/s}$. Quanto tempo impiega ad arrivare dal suolo a un'impalcatura situata a $12\ \text{m}$ di altezza?

Un corpo passa per le posizioni $x = 0\ \text{m}$, $4\ \text{m}$, $8\ \text{m}$ e $12\ \text{m}$ negli istanti $t = 0\ \text{s}$, $1\ \text{s}$, $2\ \text{s}$ e $3\ \text{s}$, come mostrato in figura.

1. a) Quale distanza percorre ogni secondo?
2. b) Qual è la sua rapidità? È un MRU?
3. c) Se continua così, in quale posizione si troverà all'istante $t = 10\ \text{s}$?

Tra due paesi ci sono $30\ \text{km}$ di strada rettilinea.

1. a) Quanto tempo impiega un'auto che va a $60\ \text{km/h}$? Dai il risultato in ore e in minuti.
2. b) A quale rapidità dovrebbe andare per impiegare solo $20\ \text{min}$?

Una nave naviga in linea retta a $18\ \text{km/h}$ per $30\ \text{min}$. Quale distanza percorre?

Misurando ogni secondo, un'auto percorre $10\ \text{m}$ nel primo secondo, $15\ \text{m}$ nel secondo secondo e $20\ \text{m}$ nel terzo secondo.

1. a) È un moto rettilineo uniforme? Perché?
2. b) Qual è la sua rapidità media in quei $3\ \text{s}$?

Due ciclisti partono insieme, uno da ciascun paese, lungo la strada rettilinea di $24\ \text{km}$ che li collega. Uno va a $15\ \text{km/h}$ e l'altro a $9\ \text{km/h}$, come mostrato in figura.

1. a) Con quale rapidità si avvicinano l'uno all'altro?
2. b) Quanto tempo impiegano a incontrarsi?
3. c) Quale distanza ha percorso ciascuno quando si incontrano?

Leo parte a piedi lungo un sentiero rettilineo a $1,5\ \text{m/s}$. Sessanta secondi dopo parte Nora, per lo stesso sentiero, a $3\ \text{m/s}$, come mostrato in figura (nel momento in cui parte Nora).

1. a) Quale vantaggio ha Leo nel momento in cui parte Nora?
2. b) Quanti metri guadagna Nora su Leo ogni secondo?
3. c) Quanto tempo impiega Nora a raggiungerlo?

Una scala mobile sale a $0,5\ \text{m/s}$, come mostrato in figura.

1. a) Se la sali a piedi a $1\ \text{m/s}$ rispetto ai gradini, a quale rapidità sali rispetto al pavimento del centro commerciale?
2. b) E se scendi a piedi a $1\ \text{m/s}$ mentre la scala sale? In quale verso ti muovi rispetto al pavimento?
3. c) Che cosa accadrebbe se scendessi a piedi a $0,5\ \text{m/s}$? Spiega ogni caso.

La luce del Sole percorre $1,5\cdot10^{8}\ \text{km}$ fino alla Terra a una rapidità di $3\cdot10^{5}\ \text{km/s}$.

1. a) Quanti secondi impiega la luce del Sole ad arrivare fino a noi?
2. b) Esprimi il risultato in minuti e secondi.
3. c) Se il Sole si spegnesse all'improvviso, quando lo vedremmo dalla Terra? Motiva la risposta.

Una famiglia può andare al mare per due percorsi: in autostrada, $120\ \text{km}$ a $100\ \text{km/h}$, oppure sulla strada statale, $90\ \text{km}$ a $60\ \text{km/h}$.

1. a) Calcola il tempo impiegato per ciascun percorso, in ore.
2. b) Esprimi questi tempi in minuti.
3. c) Con quale percorso arrivano prima? Quanti minuti di differenza ci sono?

Un autobus parte alle 10:00 e deve percorrere $45\ \text{km}$ a una rapidità costante di $60\ \text{km/h}$.

1. a) A che ora arriva a destinazione?
2. b) Se un ingorgo lo costringe ad andare a $45\ \text{km/h}$, a che ora arriverebbe?
3. c) Quanti minuti di ritardo accumula in quel caso?

In palestra, il tapis roulant segna $12\ \text{km/h}$.

1. a) Quanti metri «percorre» una corridora in $5\ \text{min}$ sul tapis roulant?
2. b) Si è spostata rispetto al pavimento della palestra? Spiega la differenza tra il moto rispetto al nastro e rispetto al pavimento.

Un peschereccio naviga in linea retta a $10\ \text{km/h}$ per $3\ \text{h}$.

1. a) A che distanza dal porto si trova?
2. b) A quale rapidità deve tornare per essere di ritorno in $2\ \text{h}$?
3. c) Qual è la rapidità media dell'intero viaggio, andata e ritorno?