▷ Lancio verticale (o lancio verticale)

Questo articolo spiega cos’è il tiro verticale in fisica. Troverai quindi le caratteristiche del piano verticale, i tipi di piani verticali, le loro equazioni e un esempio realizzato passo dopo passo.

Cos’è lo scatto verticale?

Il lancio verticale è un movimento causato dal lancio verticale di un corpo. Cioè, in fisica, il lancio verticale è un movimento in cui il corpo si muove solo verticalmente, lanciando un corpo verso l’alto (lancio verticale verso l’alto) o verso il basso (lancio verticale verso il basso).

Ad esempio, lanciare una palla verticalmente verso l’alto è un lancio verticale. La palla andrà prima verticalmente verso l’alto a causa della forza applicata su di essa e poi andrà verticalmente verso il basso fino a toccare il suolo sotto l’influenza della gravità.

Caratteristiche della ripresa verticale

Ora che conosciamo la definizione di tiro verticale in fisica, vediamo quali sono le caratteristiche di questo tipo di movimento per comprendere meglio il concetto.

La caratteristica principale del tiro verticale è che la traiettoria del corpo è completamente verticale. Pertanto, il corpo che effettua il tiro verticale si muove lungo una linea verticale diritta.
Un’altra caratteristica del tiro verticale è che l’attrito con l’aria viene trascurato. Quindi, in fisica, su un piano verticale, qualsiasi tipo di attrito o ostacolo che possa esistere nel percorso del movimento viene ignorato.
Quindi, in una ripresa verticale, solo la gravità influenza il movimento del corpo in movimento. In altre parole, l’unica forza che agisce sul corpo è la forza di gravità.
Quindi, lo sformo verticale è un movimento rettilineo uniformemente accelerato (MRUA), chiamato anche movimento rettilineo uniformemente variato (MRUV) .

Tipi di ripresa verticale

Esistono due tipi di ripresa verticale:

Tiro verticale verso l’alto: un tiro verticale in cui il corpo viene lanciato verso l’alto e poi abbassato. Ad esempio: lanciare verticalmente una palla verso l’alto.
Tiro verticale verso il basso: un tiro verticale in cui il corpo viene lanciato verso il basso, quindi il corpo non si alza in nessun punto ma piuttosto scende fino a raggiungere il suolo. Ad esempio: lanciare verticalmente un oggetto contro il suolo.

Da notare che il tiro verticale può iniziare da terra oppure, come negli esempi precedenti, ad un’altezza diversa dal suolo.

Formule di tiro verticale

Di seguito sono riportate le formule (o equazioni) per le riprese verticali. Queste formule saranno quindi utili per risolvere i problemi di ripresa verticale.

Posizione

Un corpo che esegue un tiro verticale descrive un moto rettilineo uniformemente accelerato (MRUA). Pertanto, la formula che permetterà di calcolare la posizione verticale di un corpo durante un lancio verticale è dedotta dalla formula per la posizione di un MRUA:

$y=H+v_0\cdot (t-t_0)-\cfrac{1}{2}\cdot g \cdot (t-t_0)^2$

Oro:

$y$

è l’altezza del corpo che esegue lo scatto verticale.
$H$

è l’altezza da cui viene proiettato il corpo.
$v_0$

è la velocità iniziale del corpo.
$t$

è l’istante in cui viene calcolata la posizione del corpo.
$t_0$

è il momento iniziale.
$g$

è l’accelerazione dovuta alla gravità, il cui valore sulla Terra è 9,81 m/s ² .

Nota: tenere presente che l’origine delle coordinate di questo sistema di riferimento è il suolo. Quindi il corpo entrerà in collisione con il terreno nella posizione y=0, analogamente, se si tratta di un tiro verticale verso l’alto, la velocità iniziale sarà positiva (il corpo sta andando verso l’alto), ma se si tratta di un tiro verticale verso il basso, il la velocità iniziale sarà negativa. (il corpo cade).

Velocità

In un lancio verticale non c’è attrito, quindi il mobile descrive un movimento rettilineo uniformemente accelerato e, quindi, la formula che ci permetterà di trovare la velocità in ogni istante è la seguente:

$v=v_0-g\cdot (t-t_0)$

Oro:

$v$

è la velocità del corpo in un dato momento.
$v_0$

è la velocità iniziale del corpo.
$g$

è l’accelerazione dovuta alla gravità, il cui valore sulla Terra è 9,81 m/s ² .
$t$

è l’istante in cui viene calcolata la velocità del corpo.
$t_0$

è il momento iniziale.

Nota: Tieni presente che quando il corpo accelera ha segno positivo, mentre quando il corpo rallenta ha segno negativo. Pertanto, in un tiro verticale verso l’alto la velocità della volata sarà positiva, tuttavia, in un tiro verticale verso il basso la velocità della volata sarà verso il basso.

Accelerazione

In una ripresa verticale si trascura qualsiasi tipo di attrito, l’unica forza che interviene è la forza gravitazionale. Pertanto l’accelerazione del corpo è costante lungo tutta la traiettoria e il suo valore è quello della gravità.

$a=-g$

Oro:

$a$

è l’accelerazione del corpo.
$g$

è l’accelerazione dovuta alla gravità, il cui valore sulla Terra è 9,81 m/s ² .

Tempo di volo

Il tempo di volo è il tempo impiegato dal corpo che effettua il tiro verticale per toccare il suolo. In poche parole, il tempo di volo è il tempo che intercorre tra il momento in cui il corpo inizia il lancio verticale e il momento in cui tocca il suolo.

Quando il corpo colpisce il suolo, la sua posizione verticale sarà zero. Quindi, per calcolare il tempo di volo, è necessario impostare l’equazione per la posizione verticale dello scatto uguale a zero e quindi risolvere il tempo dall’equazione.

$y=0 \quad \color{orange}\bm{\longrightarrow}\color{black}\quad t_{vol}$

Altezza massima

Se si tratta di un tiro verticale verso il basso, logicamente l’altezza massima sarà l’altezza iniziale. Tuttavia, in un tiro verticale verso l’alto, l’altezza massima viene raggiunta quando la velocità del corpo è zero.

Quindi, per determinare l’altezza massima in un tiro verticale verso l’alto, la velocità deve essere pari a zero, da lì troveremo l’istante in cui viene raggiunta l’altezza massima e, quindi, sostituiremo nell’equazione della posizione l’istante di tempo calcolato. .

$v=0 \quad \color{orange}\bm{\longrightarrow}\color{black}\quad t_{y_{m\'ax}}\quad \color{orange}\bm{\longrightarrow}\ couleur{noir}\quad y_{m\'ax}$

Riepilogo delle formule di tiro verticale

Vi lasciamo poi una tabella con tutte le formule di tiro verticale come riepilogo:

formule di draft verticale, equazioni di draft verticale

Esercizio di tiro verticale risolto

Da un’altezza di 7 m, un oggetto viene lanciato verticalmente verso l’alto con una velocità iniziale di 12 m/s, in modo che il corpo descriva un lancio verticale verso l’alto. Qual è l’altezza massima raggiunta dal corpo? Avvicinare il valore della gravità a 10 m/s ² .

Trattandosi di un tiro verticale verso l’alto, l’altezza massima verrà raggiunta quando la velocità sarà pari a zero. Quindi, possiamo trovare il tempo durante il quale viene prodotta l’altezza massima uguagliando a zero l’equazione della velocità:

$\begin{array}{c} v=v_0-g\cdot (t-t_0)\\[2ex]0=12-10\cdot (t-0)\\[2ex]0=12-10t \\[2ex]10t=12\\[2ex]t=\cfrac{12}{10}\\[2ex]t=1,2 \ \cfrac{m}{s}\end{array}[/latex ] Et une fois que l'on connaît le temps pendant lequel la hauteur maximale est atteinte, il suffit de substituer cet instant dans l'équation de la position du tir vertical : [latex]\begin{aligned}y&=H+v_0\cdot (t-t_0)-\cfrac{1}{2}\cdot g \cdot (t-t_0)^2\\[2ex]y&=7+ 12\cdot (1,2-0)-\cfrac{1}{2}\cdot 10 \cdot (1,2-0)^2 \\[2ex]y&=14,2 \ m\end{aligned}$

Tiro verticale e caduta libera

Vediamo infine qual è la differenza tra il tiro verticale e la caduta libera, poiché sono due tipologie di movimenti molto simili.

In fisica, la caduta libera è un movimento che comporta la caduta di un corpo da un’altezza senza applicare alcuna forza. In modo che il corpo discenda verticalmente in linea retta sotto l’effetto della gravità, trascurando così l’attrito con l’aria.

La differenza tra lancio verticale e caduta libera è che nel lancio verticale il corpo ha una velocità iniziale, mentre nella caduta libera di solito non c’è velocità iniziale.

Inoltre, quando si lancia verticalmente, il corpo può salire, mentre in caduta libera il corpo va sempre verso il basso.

➤ Vedi: Caratteristiche della caduta libera

Ripresa verticale

Cos’è lo scatto verticale?

Caratteristiche della ripresa verticale

Tipi di ripresa verticale

Formule di tiro verticale

Posizione

Velocità

Accelerazione

Tempo di volo

Altezza massima

Riepilogo delle formule di tiro verticale

Esercizio di tiro verticale risolto

Tiro verticale e caduta libera

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