istituto statale di istruzione superiore “f

Compiti per le vacanze pasquali
Anno Scolastico 2010 - 2011
ISTITUTO STATALE DI ISTRUZIONE SUPERIORE “F.GONZAGA”
CASTIGLIONE DELLE STIVIERE (MN)
ESERCIZI DI FISICA PER LE VACANZE DI PASQUA (A.S. 2010 / 2011)
(DOCENTE: PROF.SSA ANGELA POLIMENO)
CLASSI
1 SA – 1AN
Argomenti: Strumenti matematici per l’uso della Fisica: grandezze direttamente e inversamente
proporzionali. Forze: parte generale. La forza elastica , la forza di attrito.
Dopo aver ripetuto benissimo la parte teorica (vedi argomenti in alto), effettuare sul quaderno i seguenti
esercizi che verranno corretti (quelli di cui avete avuto difficoltà) il primo giorno di lezione al rientro dalle
vacanze natalizie.
TEST A RISPOSTA MULTIPLA
1) Nella legge di Hooke:
a) La forza è direttamente proporzionale alla costante elastica;
b) K è direttamente proporzionale all’allungamento Δl;
c) Δl è direttamente proporzionale alla forza;
d) Non è sempre possibile stabilire la proporzionalità diretta.
Motivare la risposta con calcoli e grafici.
2) Con un dinamometro misuriamo il peso di un corpo. Possiamo affermare che:
a) La forza elastica della molla eguaglia il peso del corpo;
b) La forza elastica è minore del peso;
c) La forza elastica è maggiore del peso;
d) La forza elastica è indipendente dal peso
Motivare la risposta
3) Se una forza di 120 N determina in una molla un allungamento di 12 cm, possiamo dire che la costante
elastica della molla è:
a) 10 N/m
c) 0,001 N/m
Motivare la risposta con i calcoli
b) 0,1 N/m
d) 1000 N/m
0 4) Osserva il grafico. La costante elastica della molla è:
a) 4 N/m
b) 0,25 N/m
c) 400 N/m
d) 0,0025 N/m
Motivare la risposta con i calcoli
5) Quale fra le seguenti tabelle individua due grandezze direttamente proporzionali?
Classi 1AN – 1SA
1
Prof.ssa Angela Polimeno
Anno scolastico 2010 – 2011
Esercizi per le vacanze pasquali
a.
b.
X
0,1
0,2
0,3
Y
2
3
4
X
06
18
24
Y
08
24
32
c.
X
10
20
40
Y
0,20
0,04
0,08
d.
X
07
14
21
Y
03
06
12
Motivare la risposta con i calcoli
0
6) Il grafico di due grandezze direttamente proporzionali è costituito da una:
a) Retta
c) Circonferenza
b) Parabola
d) Iperbole
7) Analizzando il grafico rappresentato sotto, non è corretto affermare che:
a)
b)
c)
d)
Le due grandezze X e Y sono direttamente proporzionali
Il rapporto Y/X è costante
Il prodotto X · Y è costante
Le grandezze X e Y sono legate da una relazione del tipo Y = K · X
Motivare la risposta con i calcoli e/o con una semplice spiegazione teorica
8) Dal grafico relativo alla Domanda 7 è corretto dedurre che:
a) X/Y = 4
b) X · Y = 16
c) Le grandezze X e Y soddisfano una relazione del tipo 4 · Y = X
d) Le grandezze X e Y soddisfano una relazione del tipo Y = 4 · X
Motivare la risposta con i calcoli
9) Dalla equazione Y = 5 · X è possibile dedurre che:
a) Y vale 5
b) Se X vale 2, allora Y vale 10
c) X vale 1
d) Il rapporto X/Y è uguale a 5
Motivare la risposta con i calcoli
10) Una molla con costante elastica K = 90 N/m viene prima sottoposta a una forza di 36 N e poi di 72 N. Gli
allungamenti saranno rispettivamente:
a) 0,4 m e 0,8 m
c) 0,4 cm e 0,8 cm
b) 2,5 cm e 1,25 cm
d) 2,5 m e 1,25 m
Motivare la risposta con i calcoli
Classi 1AN – 1SA
2
Prof.ssa Angela Polimeno
Anno scolastico 2010 – 2011
Esercizi per le vacanze pasquali
ESERCIZI
1) Data la tabella:
X
0,5
…
1,5
…
…
Y
30
60
…
…
…
a) completala in modo che X e Y risultino grandezze direttamente proporzionali;
b) elenca almeno due proprietà delle grandezze direttamente proporzionali ed evidenzia (con esempi numerici)
in che modo X e Y le soddisfano;
c) scrivi l’equazione della proporzionalità diretta Y =……, sostituendo alla costante generica il suo effettivo
valore numerico;
d) rappresenta X e Y in un grafico cartesiano;
e) completa, utilizzando unicamente le informazioni ricavabili dal grafico, le caselle sottostanti:
X
…
0,75
…
2,25
3,50
Y
000
…
105
…
…
e controlla, infine, tramite l’equazione della proporzionalità diretta, se i risultati ottenuti sono corretti.
2) È data la seguente tabella, relativa a due diverse molle A e B che si sono allungate sotto l’azione di forze di
modulo crescente.
molla A
molla B
F (N)
L (cm)
F (N)
L (cm)
10
4,0
10
5,0
20
…
20
…
30
…
30
…
a) Determina la costante elastica della molla A;
b) completa la tabella relativa alla molla A;
c) rappresenta la relazione forza-allungamento della molla A in un grafico dove si assume come unità di misura
dell’allungamento 1,0 cm e della forza 5 N;
d) ricava dal grafico (senza ricorrere a calcoli matematici) il valore dell’allungamento per F = 15 N e F = 25 N;
e) dopo aver completato la tabella relativa alla molla B, rappresenta nello stesso piano cartesiano della molla A,
la relazione forza-allungamento che la riguarda;
f) ricorrendo al grafico (senza effettuare calcoli) e motivando la risposta, stabilisci quale delle due rette è
relativa alla molla più rigida;
g) determina la costante elastica della molla B.
3) A una molla di costante elastica 180 N/m, disposta verticalmente, viene appeso un cilindro di massa pari a
350 g. Determina la lunghezza finale della molla, nel caso in cui la sua lunghezza a riposo sia di 24,1 cm.
[0,26 m]
Classi 1AN – 1SA
3
Prof.ssa Angela Polimeno
Anno scolastico 2010 – 2011
Esercizi per le vacanze pasquali
4) Due molle, di diverse caratteristiche, hanno i seguenti grafici peso-allungamento.
a)
b)
c)
d)
e)
f)
Calcola le costanti elastiche delle due molle in N/cm.
Esprimi i valori delle costanti in unità del SI.
Che relazione c’è tra peso e allungamento?
Di quanto si allunga la molla 2 con un peso di 5 N?
Qual è il peso che produrrebbe, nella molla 2, un allungamento di 3 cm?
Puoi essere sicuro della validità dell’ultima risposta data? Spiega.
5)Due forze hanno intensità 60 N e 80 N. Le loro rette di azione formano un angolo .
a) Rappresenta graficamente la situazione quando  = 45° e  = 90°.
b) Disegna e calcola la risultante delle forze nei due casi.
6) Una scatola di 3,0 kg è poggiata sul piano di un tavolo. Viene spinta con una forza parallela
al piano. La scatola comincia a muoversi quando la forza vale 25 N.
a) Fai un disegno per illustrare la situazione.
b) Come si chiama la forza che mette in moto la scatola?
c) Qual è il coefficiente di attrito statico?
d) Se poggiamo sulla scatola un’altra della stessa massa, qual è il coefficiente di attrito statico?
7) Calcola la forza di attrito statico che si esercita fra un blocco di legno di 100 N e il piano orizzontale di
appoggio di legno (  s  0,5) . Quale è il minimo valore di forza con cui occorre trascinare il blocco affinchè
inizi a muoversì?
[50 N. Il minimo valore di forza affinchè il blocco inizia a muoversi è 50 N.]
8) Una pietra di 5 kg è appoggiata su un pavimento di legno (  s  0,6) . Tirando la pietra con una forza
orizzontale di 25 N si riuscirà a metterla in movimento?
[Fs = 29,4 N. No, perché 25N< 29,4 N]
9) Un cane tira orizzontalmente una slitta con una forza di 192 N. La slitta, con il suo carico di pacchi,
ha un peso di 965 N. Se il coefficiente di attrito statico fra il ghiaccio e i pattini della slitta è 0,220, la
slitta si muoverà?
[No, perché….]
10) Una cassa di massa 3 kg appoggiata sul pavimento è trascinata mediante una fune mantenuta orizzontale.
Un dinamometro inserito tra la cassa e la fune permette di misurare l’intensità della forza che trascina la cassa.
a) Se il coefficiente di attrito statico  s fra la cassa e il piano d’appoggio vale 0,30, calcola l’intensità
della forza indicata dal dinamometro quando la cassa inizia a muoversi.
[F = 8,82 N]
b) Si osserva che quando la cassa scorre con velocità costante sul pavimento, il dinamometro indica un
valore di 7,35 N. Quanto vale il coefficiente di attrito dinamico  d ?
[  d = 0,25]
Castiglione delle Stiviere 19 / 04 / 2011
Firma docente __________________________
Classi 1AN – 1SA
4
Prof.ssa Angela Polimeno