Qual è la velocità d'impatto verticale di un seme dopo che è stato lanciato orizzontalmente da un'altezza di 1 m?

Domanda

La pressione aumenta notevolmente all'interno del frutto del cetriolo (Ecballium elaterium) man mano che matura. Quando viene toccato, il frutto si stacca dal picciolo ed espelle i semi con il liquido interno.

Supponiamo che i semi lascino il frutto a 1 m dal suolo con una velocità iniziale di 11 m/s rispetto al suolo, a vari angoli rispetto all'orizzontale. Trascurare la resistenza dell'aria e del vento; prendi g = 10 m/s². Un seme ha una massa di 0,07 g e viene espulso orizzontalmente. Trovare l'entità della sua velocità verticale appena prima che tocchi il suolo. Fornisci il risultato in m/s, arrotondato alla prima cifra decimale.

Spiegazione

Il seme viene lanciato orizzontalmente, quindi la sua velocità verticale iniziale è v₀y = 0. Per una caduta dall'altezza h senza resistenza dell'aria:

vᵧ² = v₀y² + 2gh = 2gh.

Utilizzando h = 1 m e g = 10 m/s²:

|vᵧ| = √20 ≈ 4.472 m/s ≈ 4,5 m/s.

La velocità orizzontale di 11 m/s e la massa del seme non influiscono su questa componente verticale.