ESERCIZI PER LE VACANZE ESTIVE CLASSI SECONDE E

ESERCIZI PER LE VACANZE ESTIVE
CLASSI SECONDE
E' NECESSARIO CHE FACCIATE QUESTI ESERCIZI PRIMA DEL RIENTRO A SCUOLA.
Nei primi giorni di scuola verrà fatta subito una verifica scritta sulla cinematica e le leggi di Newton,
argomenti svolti nella classe seconda. In questa raccolta ci sono pochi esercizi un po' più complicati, la
maggior parte è piuttosto semplice e si risolve studiando bene il libro di testo. E' consigliabile un ripasso
sistematico del libro di testo su questi argomenti e sui vettori, senza trascurare gli esempi svolti nel libro
e gli esercizi guidati. Buon lavoro!
Il Dipartimento di Fisica
1. La legge oraria di un carrello che scende su una rotaia inclinata lunga 7,2m è s=7,2m – (1,2m/s2)t2.
a. L'origine dell'asse della coordinata s è stata messa in alto o in basso alla rotaia?
b. qual è la sua posizione all'istante t=2,0s?
c. In quale istante di tempo raggiunge l'estremo della rotaia?
(s=2,4m; t=2,4s)
2. L'oca canadese è uno degli uccelli migratori più veloci. Alcuni esemplari hanno percorso quasi 850km in
otto ore e mezza. Esprimi la loro velocità media in km/h.
(~100km/h)
3. Se cammini in fretta in un bosco, riesci a mantenere una velocità media di circa 4,0km/h. Quanto tempo
ti occorre per percorrere 500m?
(7,5min)
4. Percorri 100m in 40s e poi altri 100m in 60s. Qual è stata la tua velocità media nei 200m percorsi?
(2,0m/s)
5. Un nastro trasporta oggetti di forma sferica di raggio 5,0cm, distanziati mediamente di 2,0cm l'uno
dall'altro e un nastro li fa cadere in uno scatolone. Lo scatolone può contenere 180 oggetti e viene riempito in
un minuto. A quale velocità si muove il nastro trasportatore?
(0,36m/s)
6. Ti alleni a correre e vuoi mantenere una velocità media di 6,0m/s per 1800m. Percorri i primi 500m a
5,0m/s. Quale velocità devi mantenere nel secondo tratto per ottenere la velocità che ti eri prefissato?
(6,5m/s)
7. Una pompa spinge 6,0l d'acqua al minuto dentro un recipiente a
forma di parallelepipedo a base quadrata di lato 20cm. A quale
velocità sale il livello dell'acqua?
(0,25cm/s)
8. Considera il seguente grafico spazio tempo. Descrivi a parole il
moto rappresentato. Determina il valore della velocità negli istanti
t1=0,50s e t2=3,26s. (v1=-4m/s; v2=+4m/s)
9. Due automobili viaggiano su corsie parallele in versi opposti, ma con la
stessa velocità (in valore assoluto). All'istante t=0s la loro distanza è 600m.
Dopo 25s le auto si incrociano. Determina la velocità delle auto e disegna il
grafico s-t del loro moto.
(v=12m/s)
10. Una moto e un'auto partono dall'origine delle coordinate: la moto si
muove con velocità costante, mentre l'auto si muove con accelerazione
costante. Le posizioni nei primi tre secondi sono riportate nel grafico
seguente.
a. Scrivi le leggi orarie della moto e dell'auto.
b. Determina dopo quanto tempo l'auto raggiunge la moto.
(t=10s)
11. Il grafico seguente descrive il moto di un ciclista lungo un
rettilineo. Scrivi la sua legge oraria.
(s=20m + (5m/s) t)
12. L'equazione del moto di un carrello lungo una rotaia
orizzontale è s=(2,5m/s) t + 7m
a. Qual è la velocità del carrello?
b. Quanto tempo impiega il carrello a percorrere 5m?
c. Qual è la posizione del carrello agli istanti t1=0 e t2=4s?
d. Quale distanza è stata percorsa tra i due istanti t1=0 e t2=4s?
(2,5m/s; 2s; 7m; 17m; 20m)
13. Luca e Marco fanno un gara in bici: Luca procede a 3,0m/s e Marco a 5,0m/s. Marco concede a Luca un
vantaggio di 300m. Dopo quanto tempo si incontrano? Disegna su un grafico s-t i due moti
(2,5min)
14. Un treno si muove alla velocità di 25m/s poi decelera con a= -0,80m/s2 per 15s.
a. Qual è la sua velocità finale?
b. Quanto spazio percorre durante la decelerazione?
(13m/s; 285m)
15. Un'automobile che si sta muovendo con velocità 100km/h frena con decelerazione a=-3,3m/s2 fino a
fermarsi.
a. Quanto tempo dura la frenata?
b. Qual è lo spazio di frenata?
(8,7s; ~120m)
16. Durante un test su pista, una monoposto di Formula 1 passa da 200km/h a 300km/h in 4,8s.
a. Calcola l'accelerazione media.
b. Supponi che l'accelerazione sia costante, e calcola lo spazio che percorre mentre passa da 200km/h a
300km/h.
(5,8m/s2; ~330m)
17. Una pallina che è partita da ferma, rotola giù lungo una rampa con accelerazione 0,96m/s2. La rampa è
lunga 12m. Quanto tempo impiega ad arrivare in fondo?
(5,0s)
18. Un'auto parte da ferma e aumenta la sua velocità di 2,8m/s ogni secondo, fino a raggiungere la velocità
di 21m/s. Quanto metri percorre durante questa accelerazione?
(79m)
19. Un'auto di rapinatori sfreccia a 40m/s. Quando passa accanto a un'auto della polizia, i poliziotti partono
da fermi con accelerazione costante di 8,0m/s2. Determina dopo quanti secondi e dopo quanti metri l'auto
della polizia raggiunge quella dei rapinatori.
(10s; 400m)
**Dopo quanti secondi dalla partenza della polizia la distanza tra le due auto è massima?
20. Una moneta è lanciata in aria con la velocità iniziale di 5,0m/s. Per quanto tempo sale? Che altezza
massima raggiunge?
(0,51s; 1,3m)
21. Un tuffatore temerario si butta da una scogliera alta 18m. La resistenza dell'aria è trascurabile. Calcola la
velocità con cui arriva in acqua.
(19m/s)
22. Un oggetto lanciato verso l'alto impiega 2,5s per tornare al punto iniziale. A quale altezza è arrivato?
(7,7m)
Sul libro di testo “Corso di fisica” Walker:
test pag 108 n° 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 11, 12, 14, 15, 16.
problemi pag 112 n° 21, 22, 34.
test pag 246 n° 1, 2, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 13, 14.
23. Due forze di 6,4·102N ciascuna sono applicate a un corpo di massa 1,4·103kg. Le due forze formano tra
di loro un angolo di 60°. Fai un disegno delle due forze e della loro risultante.
a. Determina il modulo della forza risultante sul corpo.
(1,1·103N)
b. Se l'angolo tra le forze viene aumentato a 90°, la forza risultante è maggiore o minore di prima?
24. Su un pianeta lontano un astronauta raccoglie un sasso. Il sasso ha una massa di 5,00kg e, su questo
pianeta, il suo peso è 40,0N. Se l'astronauta esercita una forza verso l'alto di 46,2N sul sasso, qual è la sua
accelerazione?
(1,2m/s2 verso l'alto)
25. Una paracadutista di 42,0kg sta cadendo verso il basso con una velocità costante di 3,85m/s. Quanto vale
la resistenza dell'aria?
(412N)
26. Una cassa di 100kg è stata caricata su un'astronave. L'astronave parte dalla Terra e va a posarsi sulla
Luna. Il coefficiente d'attrito dinamico fra la cassa e il pavimento dell'astronave è 0,38. Calcola la forza
necessaria per trascinare a velocità costante la cassa sulla Terra e sulla Luna (l'accelerazione di gravità sulla
Luna è circa 1,6m/s2).
(3,7·102 N; 62N)
27. Un treno di massa 273·103kg, inizialmente fermo, è spinto in partenza con una forza di 214kN.
a. Calcola l'accelerazione iniziale.
b. Se la forza applicata è costante per 6,7s, calcola lo spazio percorso dal treno nei primi 2,3s.
(0,784m/s2; 2,07m)
28. Un alpinista di massa 65kg sta risalendo un pendio inclinato di 40° rispetto all'orizzontale. Schematizza
con un disegno la forza peso relativa all'alpinista e trova le due componenti della forza peso lungo le
direzioni parallela e perpendicolare al piano inclinato.
(4,1·102N; 4,9·102N)
29. Per trascinare un tronco di 100kg sul suolo, con velocità costante, è necessario tirarlo orizzontalmente
con una forza di 300N.
a. Determina direzione, verso e modulo della forza con cui reagisce il suolo al trascinamento del tronco.
b. Calcola quale forza bisogna esercitare per muovere il tronco con una accelerazione di 2,0m/s2.
(300N; 500N)
30. In un magazzino una scatola di massa 19kg che contiene mele viene trasportata verso l'alto mediante un
piano inclinato percorrendo una distanza di 4,2m. Il piano inclinato ha un'altezza di 2,1m.
a. Quale forza deve essere applicata parallelamente al piano inclinato per spostare la scatola con velocità
costante?
b. Quale forza deve essere applicata parallelamente al piano inclinato per spostare la scatola con
accelerazione costante pari a 2,2m/s2?
(93N; 135N)
Se avete risolto tutti i problemi, siete pronti per cominciare nel miglior modo il prossimo anno scolastico.
Quando gli esercizi non riescono, è molto probabile che la teoria non sia del tutto chiara; si rende quindi
necessaria una lettura più attenta del libro di testo.