esercizi fisica quarta

ESERCIZI PER L’ATTIVITA’ DI RECUPERO
CLASSE IV – FISICA
ESERCIZI SUL MOTO ARMONICO
1) Calcola periodo, velocità e accelerazione in funzione del tempo di un moto armonico descritto
π
dall'equazione s = (10 cm)cos[( s −1 ) t]
3
2) Calcola la frequenza di un pendolo di lunghezza 50 cm che compie piccole oscillazioni sulla Terra
3) Calcola la lunghezza di un pendolo che compie piccole oscillazioni con frequenza di 3 Hz.
4) Una molla di costante elastica 20 N/mm, a cui è agganciata in posizione orizzontale una massa,
oscilla con periodo di 1 ms. Determina la massa appesa alla molla
ESERCIZI ONDE MECCANICHE E SUONO
1)
Un'onda periodica ha lunghezza d'onda di 12 m e si propaga in un mezzo con velocità 4*103
m/s. Quali sono la sua frequenza e il suo periodo?
2)
La più piccola frequenza percepita dal nostro orecchio è 20 Hz, quella più grande 20000 Hz.
Quali sono le lunghezze d'onda corrispondenti?
3) Il LA emesso da un diapason ha la frequenza di 440 Hz. Quali sono la lunghezza d'onda in aria
e in acqua (Vsuono in acqua= 1480 m/s; Vsuono in aria =340 m/s)
4) Quale fenomeno ondoso è rappresentato in questa illustrazione? Da cosa lo
riconosci?
Cosa si può dire riguardo la frequenza, la lunghezza d’onda e la velocità
dell’onda nei due mezzi?
5) Nell’illustrazione è mostrato un fronte d’onda piano che passa attraverso una
fenditura. Spiega che cosa succede al fronte d’onda, citando il principio
opportuno.
6) Analizza il fenomeno ondoso riportato in questa illustrazione
1
ESERCIZI SU LUCE E OTTICA GEOMETRICA
1)
La velocità della luce nel vetro è 2 * 108m/s. Qual è l'indice di rifrazione del vetro?
2)
Sole
La luce del sole impiega 8,3 minuti per raggiungere la Terra. Calcola la distanza media Terra -
3)
Un raggio di luce attraversa l'acqua (indice di rifrazione= 1,33). Trova la velocità della luce
nell'acqua.
4) In figura, due superfici riflettenti formano tra loro un angolo di 120 °. Un raggio luminoso colpisce
la prima superficie con un angolo di incidenza di 70 °. Determina l'angolo di riflessione del raggio
sulla seconda superficie.
70°
120°
5) Un raggio di luce si propaga in aria ( indice di rifrazione aria = 1) e incide su una lastra di vetro
(indice di rifrazione vetro = 1,58) con un angolo di incidenza di 60 °. Quanto vale l'angolo di
rifrazione?
6) Su una lastra di cristallo spessa 0,10 m incide un fascio di luce solare con un angolo di 60°. L'indice
di rifrazione del materiale è di 1,607 per la luce violetta, mentre è di 1,569 per luce rossa.
Quanto valgono gli angoli di rifrazione per i due raggi?
Di quanto sono distanziati i punti di uscita dei fasci di questi colori quando riemergono dal vetro?
7) Un fascio di luce si propaga nell'aria e incide su un materiale trasparente. Gli angoli di incidenza e
rifrazione sono rispettivamente 63° e 47°. Calcola la velocità della luce nel materiale
8) Un raggio di luce attraversa un diamante ( indice di rifrazione = 2,42) e colpisce la superficie di
separazione tra l'aria e il diamante con un angolo di incidenza di 28 °.
Si ha riflessione totale?
Cosa avviene se il diamante è immerso in acqua ( indice di rifrazione = 1,33)?
9)Un raggio di luce attraversa le pareti in vetro ( indice di rifrazione = 1,60) di una vasca di acqua
salata (indice di rifrazione = 1,55). Quanto vale l'angolo limite per un raggio di luce cha passa dal
vetro all'acqua salata?
10) Traccia il diagramma dei raggi per un oggetto posto nel centro di uno specchio concavo e descrivi
le caratteristiche dell'immagine
11) Un oggetto è posto a 60 cm dal vertice di uno specchio sferico concavo con distanza focale di 40
cm. Determina la posizione dell'immagine e l'ingrandimento dello specchio
12) Un oggetto è posto a una distanza di 2 m davanti a uno specchio convesso che ha distanza focale di
– 50 m. Dopo aver costruito il diagramma dei raggi, determina la posizione dell'immagine.
L'immagine è diritta o capovolta?
13) Gli specchietti retrovisori delle automobili sono convessi. Uno specchietto retrovisore ha distanza
focale di -2,40 m. Dove si forma l'immagine di una bicicletta che si trova a 3m dallo specchio?
14) Una lente convergente ha distanza focale di 5 cm. Un oggetto è disposto a 2 cm dal centro della
lente. Costruisci l'immagine con il diagramma dei raggi, quindi determina la posizione dell'immagine e
l'ingrandimento della lente.
2
15) per osservare un francobollo si usa una lente di ingrandimento con distanza focale 4 cm. Se si pone
la lente a 3,5 cm dal francobollo. Di quanto risulta ingrandito?
16)Un oggetto è disposto a 8 cm da una lente divergente con distanza focale di – 6 cm. Dopo aver
costruito l'immagine con il diagramma dei raggi, determina la sua posizione e l'ingrandimento della
lente.
ESERCIZI SU OTTICA FISICA
1) Due sorgenti coerenti identiche emettono luce monocromatica di lunghezza d'onda 8 * 10-7 m. Il
punto P dista x1= 120 *10-7 m dalla prima sorgente e x2= 364*10-7 m dalla seconda. Nel punto P si ha
interferenza costruttiva o distruttiva?
2)Un fascio di luce verde ( lunghezza d'onda = 480 nm) illumina due sottili fenditure distanti 10 m da
uno schermo. La prima frangia luminosa di interferenza appare sullo schermo a 0,30 cm da quella
centrale. Qual è la distanza tra le due fenditure?
ESERCIZI SU ELETTROSTATICA
1)
Due cariche puntiformi di 3 μC e 6 μC si respingono nel vuoto con una forza di 2 N. A quale
distanza si trovano le due cariche?
2)
Considera tre cariche uguali (Q = 2*10-6C) , allineate, disposte come in fig. (nella pag. seguente)
a) traccia i vettori forza che agiscono sulla carica centrale
b) determina direzione, verso e intensità della forza risultante sulla carica centrale
-
+
10 cm
10 cm
3)
In ciascuno dei vertici di un triangolo rettangolo isoscele di cateto 1 cm è posta una carica q =
-6
1* 10 C. Determinare l’intensità della forza elettrica risultante agente sulla carica posta nel vertice
dell’angolo retto.
+q
Fai la costruzione vettoriale nella figura proposta
B
a = 1 cm
A
+q
+q
a = 1cm
4)
Due cariche Q1= 2,5 nC e Q2 = -3,8 nC sono immerse nell’acqua a una distanza di 1,5 cm.
Calcola il modulo della forza con cui le cariche si attraggono (la costante dielettrica relativa dell’acqua
è 80).
5)
Se due cariche puntiformi di uguale valore q e di segno opposto sono poste ad una distanza d
come in fig., il vettore campo elettrico nel punto medio M è:
a) nullo
b) diretto da C verso D c) diretto da D verso C e) nessuna delle precedenti
motivare con la corretta costruzione vettoriale
.M
+q C
D-q
-
6)
Il modulo del campo elettrico prodotto da una carica puntiforme a una distanza di 4 cm è 10 N/C.
Quanto vale il modulo del campo a una distanza di 2 cm?
3
7) In figura è mostrata una configurazione di due cariche. Qual è direzione, verso e intensità del
campo elettrico in P?
Fai la costruzione vettoriale nella figura proposta
q1=-2,5 μC
0,30 m
0,4 m
.P
0,30 m
q2=-2,5 μC
4