Meccanica

Moto del proiettile

Osserva l'arco parabolico mentre la gravità curva la traiettoria verso il basso.

Moto del proiettile — simulazione interattiva (Meccanica). Osserva l'arco parabolico mentre la gravità curva la traiettoria verso il basso. Laboratorio virtuale di fisica gratuito nel browser con misure SI dal vivo e tutorial guidato.

Indipendenza dei moti

I moti orizzontale e verticale sono indipendenti. La velocità orizzontale resta costante (trascurando la resistenza dell'aria) mentre la gravità tira l'oggetto verso il basso.

Galileo mostrò che il moto orizzontale di un proiettile non influenza la sua caduta verticale. Puoi trattare il moto come due problemi separati: velocità costante lungo x e accelerazione costante lungo y dovuta alla gravità. Combinandoli si traccia una parabola.

• x = v₀ cos θ · t
• y = v₀ sin θ · t − ½gt²
• Gittata R ≈ (v₀² sin 2θ) / g

Sintesi dell'indagine

Pianifica la domanda prima di aprire il laboratorio

La sintesi riprende la pagina pre-renderizzata: domanda guida, previsioni concorrenti, ruoli delle variabili, leggi dominanti, procedura, analisi ed estensioni restano visibili e in quest'ordine.

Domanda guida

Se lanci la palla più veloce, come cambiano la sua energia cinetica al lancio e l'altezza massima?

Previsioni da valutare

• Entrambe aumentano
• Restano uguali
• L'energia cinetica aumenta ma l'altezza resta uguale

Ruoli delle variabili

Cosa imposti tu:

• Massa m (kg)
• Velocità di lancio v (m/s)

Cosa misuri:

• K = ½mv² (J)
• Altezza massima h (m)

Come si svolge l'indagine

1. Apri la simulazione del proiettile e premi Reimposta.
2. Abilita la sonda di velocità e la lettura dell'altezza — l'altezza viene misurata dal PAVIMENTO, non dal punto di lancio, quindi include l'altezza di lancio fissa di 1,2 m della palla.
3. Imposta la velocità di lancio per ogni prova qui sotto, premi Play e registra i valori di picco.

Equazione che governa

Energia cinetica — KE = ½·m·v²

L'energia del moto al lancio, dalla massa e dalla velocità di lancio che imposti per ogni prova.

Energia potenziale gravitazionale — PE = m·g·h

L'energia immagazzinata all'altezza di picco della palla, letta dall'altezza della palla al di sopra del PAVIMENTO — non al di sopra del punto di lancio. Poiché questo lancio è angolato (non dritta verso l'alto), solo la componente verticale della velocità di lancio si converte in aumento aggiuntivo al di sopra del lancio: trasporta il 64% dell'energia cinetica di lancio a questo angolo (il resto rimane movimento orizzontale, ancora presente al picco). Ma l'altezza letta include anche l'altezza di lancio fissa della palla di 1.2 m al di sopra del pavimento, quindi l'energia potenziale al picco è m·g·(1.2 m + rise) — non semplicemente 0.64× l'energia cinetica di lancio, e il rapporto tra loro cambia con la velocità piuttosto che rimanere fisso.

Cosa il foglio stampabile chiede di ricavare agli studenti

• Mostra i passaggi con cui calcoli KE = ½mv² per una prova e confrontalo con la lettura dell'energia cinetica della simulazione.
• Descrivi la relazione tra energia cinetica di lancio e altezza massima. È lineare? Cita numeri della tua tabella.

Dove si ritrova fuori dal laboratorio

• A velocità fissata, quale angolo di lancio dà la massima altezza? Spiega perché.
• I veri proiettili non raggiungono l'altezza che la tua tabella prevede. Dove finisce l'energia mancante?

• AP Physics 1 — Unit 1: Kinematics
• AP Physics C: Mechanics — Unit 1: Kinematics
• IB Physics — A.1 Kinematics
• General High School Physics — Motion & kinematics
• NGSS High School Physics — Forces and Newton's second law

1. Prevedi: cosa succede all'altezza massima?
2. Cambia: imposta la velocità di lancio a 8 m/s
3. Esegui: cattura due prove
4. Leggi il grafico
5. Spiega: cosa hai osservato?

Apri la simulazione interattiva per costruire la scena, premere Play ed esplorare con misure dal vivo e un tutorial guidato.

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Caduta libera e moto del proiettile