Problemi di primo grado Una sfida in bici Corsista: Vincenzo Palmeri Digiscuola 2006/07 Carlo sfida Daniela a gareggiare con le bici in un circuito di 900 metri: egli sostiene che riuscirà a superarla esattamente un minuto prima che lei riesca a completare il secondo giro di pista, pur prendendo il via, dalla stessa linea di partenza, con un minuto di svantaggio. Se la velocità media sul giro di Daniela è di 18 km/h, a quale velocità dovrà viaggiare Carlo per riuscire nell’impresa ? SCHEDA DI PROGETTAZIONE Si propone agli alunni di una classe del biennio la risoluzione di questo semplice problema “ UNA SFIDA IN BICI” Riuscirà Carlo a superare Daniela? Obiettivi di apprendimento Far capire l’importanza dello strumento equazione. Impostare correttamente un’equazione partendo da un problema. Esplorare le possibili soluzioni al variare dei dati iniziali del problema. Migliorare la conoscenza del foglio di calcolo EXCEL. PREREQUISITI conoscenza delle equazioni di primo grado e delle formule fisiche che legano la velocità allo spazio e al tempo: ax b ↔ b x a s s t v vt s ↔ t v ↔ Dati estrapolati dal problema Lunghezza circuito 0,900 km Velocità di Daniela 18 km/h Sequenza delle elaborazioni 1) 2) 3) Calcolare il tempo in cui Daniela effettua i 2 giri del circuito Stabilire la distanza percorsa dopo aver sottratto un minuto al tempo trovato Calcolare la velocità di percorrenza di tale distanza considerando che Carlo parte con un minuto di ritardo rispetto a Daniela Modalità di calcolo s t 1. Utilizzando la formula v troviamo il tempo che occorre a Daniela per completare i due giri, t 2 x0,900 0,1h , 18 cioè 6 minuti 2. Togliamo un minuto e possiamo così ricavare la distanza percorsa da Daniela 1 in tale tempo, 12 h , con la formula vt s , cioè 18x 1 =1,5= s 12 3. calcoliamo la velocità con cui Carlo, in quattro minuti, copre la distanza di 1,5 km; utilizzando la formula v st troviamo 1,5 v 22,5km / h 1 15 che è la soluzione del problema. Estensione schematica del problema in Excel Se la velocità di Daniela fosse di 27 km/h, quale sarebbe quella di Carlo ? Con Excel è facile, con un algoritmo, risolvere automaticamente il problema digitando la nuova velocità di Daniela: Sp a zio Te mp o V : km/h S : km T:h S : km T:h Daniela 18 0,9 1/20 1,50 1/12 Carlo 22,50 0,9 1/25 1,50 1/15 Sp a zio Te mp o Velocità di Carlo Velocità di Daniela 22,50 25 Ve lo c ità Una sfida in bici 18 Clicca in questa cella per cambiare la velocità di Daniela 1,50 20 1,00 15 0,50 1,50 10 5 0,00 0 1 Velocità di Daniela Velocità di Carlo Sorpasso al km km Velocità di Carlo 1,50 1/15 Velocità di Daniela 1,50 1/12 Ore