Velocità, spazio e tempo. Formule ed esercizi

Avete mai visto una corsa dei 100 metri alle Olimpiadi? Gli atleti corrono in modo impressionante, arrivando in poco tempo a tagliare il traguardo. Beh, se avete assistito ad una gara del genere vi sarete probabilmente chiesti a che velocità andassero questi sportivi dal fisico statuario.

Già, ma come si calcola la velocità? Che sia una persona, un animale o un oggetto, tipo una motocicletta, una macchina o un'astronave.

In realtà non è molto difficile calcolarla, e tra poco vedremo perché.

Sommario

• Differenza tra velocità media e istantanea
• Come calcolare la velocità in base a tempo e spazio
  • Esercizi
• Velocità, spazio, tempo. Formule inverse
  • Esercizi

Differenza tra velocità media e velocità istantanea

Prima di tutto dobbiamo fare una distinzione tra velocità media e velocità in un determinato momento, istante.

La velocità media è una velocità calcolata in base allo spazio percorso e al tempo impiegato, per tutto il tragitto preso in considerazione. Anche se la persona o l'oggetto cambiano velocità, nei vari momenti della corsa, noi avremo un solo valore, che è appunto un valore medio, cioè una media.

Nel secondo caso (velocità istantanea) si calcola la velocità in un punto preciso. Ad esempio la velocità massima o quella minima, oppure la velocità raggiunta a metà strada. Tutti valori che possono, in questo caso, essere diversi tra loro.

Se avete capito la differenza, possiamo adesso passare alla spiegazione vera e propria.
A noi, in questa pagina, interessa la prima versione, cioè la velocità media.

Come calcolare la velocità, formula spazio tempo

Per calcolare la velocità è indispensabile conoscere altri due dati: lo spazio e il tempo.

Cerchiamo ora di mettere nero su bianco quanto appena osservato.

La formula del calcolo della velocità è la seguente:

In pratica, la Velocità è uguale allo Spazio fratto il Tempo.

Quali sono le unità di misura?

• Spazio (S)
  possono essere metri, chilometri, centimetri, ecc..
• Tempo (T)
  lo si può misurare in secondi, minuti, ore..
• Velocità (V)
  essendo uguale a spazio fratto tempo, la troveremo spesso in questo modo: km/h (chilometri all'ora), m/s (metri al secondo) e così via..

Facile, no? Una semplice frazione, cioè, una divisione.

Esercizi su Velocità, spazio e tempo

Dalle formule passiamo alla pratica con alcuni esempi, problemi con relative soluzioni.

1) Se l'atleta riesce a correre per 100 metri in 10 secondi, a che velocità è andato?

• S= 100
• T= 10
• V = S/T = 100/10 = 10 m/s (metri al secondo)

In pratica, ogni secondo ha percorso, in media, dieci metri.

2) Il treno veloce riesce a fare 900 km in 3 ore, a che velocità?

• S= 900
• T= 3
• V= S/T
  = 900/3
  = 300 km/h (chilometri all'ora)

In alcuni esercizi potrebbe essere chiesto di trasformare i metri in chilometri e/o i secondi in ore.

Quindi bisogna fare attenzione a cosa si sta calcolando.

Potremmo arrivare ad un risultato espresso in km/s (chilometri al secondo), oppure m/h (metri all'ora).

Formule inverse per calcolare velocità, spazio e tempo

Bene, proviamo ora ad aumentare la difficoltà dell'argomento.

Se, al posto della velocità, ci venisse chiesto di calcolare lo spazio o il tempo, conoscendo la velocità?

In tal caso abbiamo bisogno delle formule inverse.

Se la velocità è uguale allo spazio fratto il tempo, allora:

• S = V x T
  Lo spazio è uguale alla velocità moltiplicata per il tempo
• T = S / V
  Il tempo è uguale allo spazio fratto la velocità

Esercizi con le formule inverse

1) L'auto di mio padre viaggia a 150 km/h. Quanto tempo impiegherà per fare 50 km?

• V = 150
• S = 50
• T = S / V
  = 50 / 150
  = 1 / 3 di un'ora
  cioè, un terzo di un'ora; essendo l'ora composta da 60 minuti, un terzo (diviso 3) sarà pari a 20 minuti. Che è la soluzione dell'esercizio.

2) Marco tira un calcio di rigore. La palla va a 20 m/s (metri al secondo). A quanti metri di distanza arriverà il pallone dopo 15 secondi?

• V = 20
• T = 15
• S = V x T
  = 20 x 15
  = 300 metri

Tutto chiaro?

Una volta capita la formula principale basterà invertire i dati per utilizzare le formule inverse.
Provate ad inventarvi qualche esercizio, scegliendo i valori di T e S, oppure T e V, oppure di S e V, cercando poi di calcolare il dato mancante.

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